一种二步烧结制备表面金黄色且全致密TiN/Cu材料的方法技术

一种二步烧结制备表面金黄色且全致密TiN/Cu材料的方法，属于粉末冶金领域。本发明专利技术将钛粉与铜粉按照一定的比例混合均匀，经成形、烧结得到表面金黄色且全致密TiN/Cu材料。本发明专利技术中，在氮气气氛烧结过程中氮气与钛粉发生反应，原位生成带有金黄色金属光泽的TiN材料。同时，低熔点Cu作为粘结相，在高温烧结过程中会充分转变为液相，增强了粘结相与硬质相之间的结合，从而实现TiN/Cu材料的全致密。最后，通过粉末冶金工艺制备TiN/Cu材料，不仅可以实现工艺产品形状的复杂化及自由化，还可以提高原料的利用率、实现近净成形及降低工艺成本。实现近净成形及降低工艺成本。

【技术实现步骤摘要】
一种二步烧结制备表面金黄色且全致密TiN/Cu材料的方法


[0001]本专利技术属于粉末冶金领域，提供了一种二步烧结制备表面金黄色且全致密TiN/Cu材料的方法。

技术介绍

[0002]近年来，TiN作为防腐耐磨保护层、切削刀具、光电子行业电极和耐高温组件的首选材料，具有高熔点、高强硬性、高耐腐蚀性等优良的综合性能，是一种性能优良、用途广泛的非氧化陶瓷材料。同时，TiN表面有金黄色金属光泽，被作为代金装饰材料，是理想的装饰膜。TiN材料的传统制备方法是用钛粉在氮气气氛下，于1700～1800℃下氮化1～4h，但是该方法存在反应温度高、生产效率低、能耗大及烧结过程中不能实现全致密等问题，从而造成材料强度降低。
[0003]TiN熔点高，～2950℃，这就使得TiN陶瓷粉末难以烧结致密化，烧结温度需超过2000℃，对烧结设备要求高；此外，TiN陶瓷粉末成形性差，通过常规压制成形方法无法直接实现TiN粉末的复杂成形，产品形状单一。这些问题都亟需解决，以扩大其应用领域。因此，如何实现复杂形状且全致密化TiN基陶瓷粉末的制备，具有十分重要的应用价本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二步烧结制备表面金黄色且全致密TiN/Cu材料的方法，其特征在于，具体制备步骤如下：(1)将钛粉与铜粉按照一定的比例进行称量，随后装入混料罐中进行混料，混合2
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4h后，获得均匀的混合粉末；(2)将步骤(1)中所述混合粉末按照最终所需形状进行成型得到坯体，坯体成型方式包括冷等静压、凝胶注模成形或注射成形；(3)初步烧结，将步骤(2)中所述坯体放入烧结炉中进行氮气烧结，获得表面金黄色的TiN/Cu烧结坯；(4)二次烧结，将步骤(3)中所述TiN/Cu烧结坯在真空烧结炉中进行高温真空烧结，最终获得表面金黄色且全致密TiN/Cu材料。2.根据权利要求1所述的一种制备表面金黄色且全致密TiN/Cu材料的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的钛粉为市售的不规则纯钛粉，粉末粒径≤100μm，氧含量＜0.2wt.％。3.根据权利要求1所述的一种制备表面金黄色且全致密TiN/Cu材料的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的铜粉为市售的各种纯铜粉，粉末粒径≤200μm，纯度＞99％。4.根据权利要求1所述的一种制备表面金黄色且全致密TiN/Cu材料的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的混合粉末中铜粉的含量为20
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50wt.％，余量为钛粉。5.根据权利要求1所述的一种制备表面金黄色且全致密TiN/Cu材料的方法，其特征在于：步骤(2)中所述的坯体成型方式为冷等静压，具体成型步骤如下：1)将步骤(1)中所述的混合粉末装入目标形状的冷等静压包套中并振实；2)将冷等静压包套严格密封后进行冷等静压成形，在压制压力200
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400MPa下保压30
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120s；3)将冷等静压包套脱去，得到目标形状的坯体。6.根据权利要求1所述的一种制备表面金黄色...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨芳，郭丽丽，郭志猛，陈存广，隋延力，杨松，李延丽，李泽北，
申请(专利权)人：北京科技大学顺德研究生院，
类型：发明
国别省市：