一种CVD涂层用Ti(C,N)基金属陶瓷基体材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种CVD涂层用Ti(C,N)基金属陶瓷基体材料及其制备方法，其中，通过在Ti(C,N)基金属陶瓷中添加石墨烯，利用石墨烯的碳单质属性提高Ti(C,N)基金属陶瓷作为CVD涂层基体时的抗脱碳能力，并且，只加入少量的石墨烯即可提高Ti(C,N)基金属陶瓷作为CVD涂层基体时的抗脱碳能力；同时，利用石墨烯超高的杨氏模量与本征强度提高基体材料的横向断裂强度和硬度，阻碍涂层裂纹的扩展；并且，所述制备方法在真空预烧结以及低压终烧结过程中，严格控制升温速率，进一步提高了材料的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种CVD涂层用Ti(C,N)基金属陶瓷基体材料及其制备方法
本专利技术涉及一种金属陶瓷材料及其制备方法，特别是CVD涂层用Ti(C,N)基金属陶瓷基体材料及其制备方法，属于金属陶瓷材料领域。
技术介绍
Ti(C,N)基金属陶瓷的涂层主要包括化学气相沉积(Chemicalvapordeposition，简称CVD)和物理气相沉积(Physicalvapordeposition，简称PVD)两种方式。CVD涂层相比PVD涂层具有涂层源的制备相对容易、涂层材料种类多、基体结合强度高、耐磨性能好等优点。但是，CVD涂层沉积温度高，通常在1000℃左右。一方面，高温下容易造成基体表面脱碳，在涂层与基体之间易产生一层脆性的脱碳相，比如CVD涂覆TiC涂层，在1000℃时，发生如下的反应：TiCl4+CH4+H2＝TiC+4HCl+H2；化学反应过程中生成的TiC沉积在基体的表层，然而，在沉积TiC涂层过程中，伴随着如下反应的进行：TiCl4+C+2H2＝TiC+4HCl；因此，反应的结果将导致涂层基体的表面脱碳，从而使涂层与基体之间形成脱碳相(η相)，脱碳相使得基体横向断裂强度下降，这会引起涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CVD涂层用Ti(C,N)基金属陶瓷基体材料，所述材料由一种组合物制成，所述组合物包括Ti(C,N)、Co、Ni、WC、Mo2C和石墨烯。

【技术特征摘要】
1.一种CVD涂层用Ti(C,N)基金属陶瓷基体材料，所述材料由一种组合物制成，所述组合物包括Ti(C,N)、Co、Ni、WC、Mo2C和石墨烯。2.根据权利要求1所述的CVD涂层用Ti(C,N)基金属陶瓷基体材料，其特征在于，所述组合物中组分的重量百分配比如下：3.根据权利要求1或2所述的CVD涂层用Ti(C,N)基金属陶瓷基体材料，其特征在于，所述组合物中组分的重量百分配比如下：4.根据权利要求1至3之一所述的CVD涂层用Ti(C,N)基金属陶瓷基体材料，其特征在于，在所述组合物中，Co的粒度为0.6～1.8μm，WC的粒度为0.6～1.8μm，Mo2C的粒度为0.8～3.5μm，Ti(C,N)的粒度为0.8～4.0μm；和/或所述石墨烯为改性石墨烯，优选为聚山梨酯-80改性石墨烯；和/或在Ti(C,N)粉末中，C原子与N原子的摩尔比为(6～8):3，优选为7:3。5.权利要求1至4之一所述CVD涂层用Ti(C,N)基金属陶瓷基体材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1、石墨烯的预处理，得到改性石墨烯；步骤2、生坯的压制；步骤3、对步骤2得到的生坯进行真空预烧结；步骤4、将步骤3真空预烧结后的金属陶瓷置于低压烧结炉内，进行低压终烧结。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1包括以下子步骤：步骤1-1、将石墨烯加入有机溶剂中，得到石墨烯悬浊液；步骤1-2、向石墨烯悬浊液中加入聚山梨酯-80；步骤1-3、调pH值，进行超声分散，得到改性石墨烯。7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，步骤2包括以下子步骤：步骤2-1、按重量百分比称取Co、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨天恩，熊计，时然，倪磊，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51