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一种陶瓷金属材料及其制备方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2019-11-13
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2020-02-11
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2020-11-17
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2039-11-13
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201911108675.7 申请日 2019-11-13
公开/公告号 CN110669976B 公开/公告日 2020-11-17
授权日 2020-11-17 预估到期日 2039-11-13
申请年 2019年 公开/公告年 2020年
缴费截止日
分类号 C22C29/10C22C30/00C22C1/05C22C1/10B22F9/04B22F3/10 主分类号 C22C29/10
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 5
权利要求数量 6 非专利引证数量 0
引用专利数量 3 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 CN102952985A、CN103468995A、JP2007261893A 被引证专利
专利权维持 2 专利申请国编码 CN
专利事件 转让 事务标签 公开、实质审查、授权、权利转移
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 徐州工业职业技术学院 当前专利权人 东莞市夏阳新材料有限公司
发明人 张超彦、张丽霞 第一发明人 张超彦
地址 江苏省徐州市鼓楼区襄王南路1号 邮编 221000
申请人数量 1 发明人数量 2
申请人所在省 江苏省 申请人所在市 江苏省徐州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
西安铭泽知识产权代理事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
徐云侠
摘要
本发明公开了一种陶瓷金属材料,由以下重量份数的组分制成:TiC 40‑60份、WC 10‑20份、TaC 1‑2份、Ni 10‑20份、Ca 5‑10份、Mo 3‑5份、Sb 1‑3份。本发明还提供了上述陶瓷金属材料的制备方法。本发明配方中的TaC在烧结时能抑制TiC晶粒长大,还能使金属陶瓷的抗拉强度增高而不至于断裂;Ca促进晶粒均匀生长,改变金属陶瓷中夹杂物的尺寸和分布,利于金属陶瓷中细小夹杂呈均匀弥撒分布,使金属陶瓷的组织更为均匀,强度更高;Mo、Sb均可提高Ni对硬质相的润湿性。本发明制备出的陶瓷金属材料强度高,拉伸强度和抗折强度好,具备广泛应用前景。
  • 摘要附图
    一种陶瓷金属材料及其制备方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2022-10-04 专利权的转移 登记生效日: 2022.09.21 专利权人由河南享智技术转移有限公司变更为东莞市夏阳新材料有限公司 地址由450000 河南省郑州市金水区国基路60号A座605房间变更为523000 广东省东莞市常平镇巷口路28号
2 2020-11-17 授权
3 2020-02-11 实质审查的生效 IPC(主分类): C22C 29/10 专利申请号: 201911108675.7 申请日: 2019.11.13
4 2020-01-10 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种陶瓷金属材料,其特征在于,由以下重量份数的组分制成:TiC 40-60份、WC 10-
20份、TaC 1-2份、Ni 10-20份、Ca 5-10份、Mo 3-5份、Sb 1-3份。

2.根据权利要求1所述的陶瓷金属材料,其特征在于,由以下重量份数的组分制成:TiC 
50份、WC 15份、TaC 1份、Ni 15份、Ca 5份、Mo 4份、Sb 2份。

3.根据权利要求1所述的陶瓷金属材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,按重量份数称取TiC 40-60份、WC 10-20份、TaC 1-2份、Ni 10-20份、Ca 5-10份、Mo 
3-5份、Sb 1-3份;
S2,将S1中称取的各原料置于球磨机中进行球磨,然后送入高速混合机中高速混合,得到混合原料;
S3,将S2中混合原料送入高温烧结炉中进行真空高温烧结,即得所述陶瓷金属材料。

4.根据权利要求3所述的陶瓷金属材料的制备方法,其特征在于,S2中球磨时球料比为
35-45:1,球磨机的转速为250-350rpm,球磨时间为2-3h。

5.根据权利要求3所述的陶瓷金属材料的制备方法,其特征在于,S2中高速混合时,高速混合机转速为150-250rpm。

6.根据权利要求3所述的陶瓷金属材料的制备方法,其特征在于,S3中高温烧结时,烧结温度为1300-1500℃,烧结时间为3-4h。
说明书

技术领域

[0001] 本发明属于复合材料技术领域,具体涉及一种陶瓷金属材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 陶瓷金属是由陶瓷硬质相与金属或合金粘结相组成的复合材料,陶瓷金属既具有金属的韧性、高导热性和良好的热稳定性,又具有陶瓷的耐高温、耐腐蚀和耐磨损等特性。氮化物及其他陶瓷材料共同构成的陶瓷金属材料其拉伸强度和抗折强度较低,需要对其性能进行改进。

发明内容

[0003] 本发明提供了一种陶瓷金属材料及其制备方法,解决了现有技术中存在的问题。
[0004] 本发明的第一个目的是提供一种陶瓷金属材料,由以下重量份数的组分制成:TiC 40-60份、WC 10-20份、TaC 1-2份、Ni 10-20份、Ca 5-10份、Mo 3-5份、Sb 1-3份。
[0005] 优选的,所述陶瓷金属材料由以下重量份数的组分制成:TiC 50份、WC 15份、TaC 1份、Ni 15份、Ca 5份、Mo 4份、Sb 2份。
[0006] 本发明的第二个目的是提供一种陶瓷金属材料的制备方法,包括以下步骤:
[0007] S1,按重量份数称取TiC 40-60份、WC 10-20份、TaC 1-2份、Ni 10-20份、Ca 5-10份、Mo 3-5份、Sb 1-3份;
[0008] S2,将S1中称取的各原料置于球磨机中进行球磨,然后送入高速混合机中高速混合,得到混合原料;
[0009] S3,将S2中混合原料送入高温烧结炉中进行真空高温烧结,即得所述陶瓷金属材料。
[0010] 优选的,S2中球磨时球料比为35-45:1,球磨机的转速为250-350rpm,球磨时间为2-3h。
[0011] 优选的,S2中高速混合时,高速混合机转速为150-250rpm。
[0012] 优选的,S3中高温烧结时,烧结温度为1300-1500℃,烧结时间为3-4h。
[0013] 与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
[0014] 本发明提供了一种陶瓷金属材料,配方中的TaC是金属状立方结晶粉末,属于氯化钠型立方晶系,在烧结时对抑制TiC晶粒长大有明显效果,此外,TaC具有高熔点、高抗拉强度、低热膨胀率,其引入配方中后,陶瓷金属在断裂时由基体传向TaC的力在二者界面上产生剪应力,从而使陶瓷金属的抗拉强度增高而不至于断裂;适量的Ca可以促进晶粒均匀生长,改变陶瓷金属中夹杂物的尺寸和分布,利于陶瓷金属中细小夹杂呈均匀弥撒分布,使陶瓷金属的组织更为均匀,强度更高;Ca与其他元素如Mo、Sb等配合使用可有效地改善陶瓷金属的耐候性,提高陶瓷金属在自然条件下的耐蚀性。Mo、Sb均可提高Ni对硬质相的润湿性,从而提高合金的强度,Sb还能提高合金的红硬性。
[0015] 本发明制备出的陶瓷金属材料强度高,拉伸强度和抗折强度好,具备广泛应用前景。

实施方案

[0016] 为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施,下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0017] 下述各实施例中所述实验方法如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,如无特殊说明,均可在市场上购买得到。
[0018] 实施例1
[0019] 一种陶瓷金属材料,由以下重量份数的组分制成:TiC 50份、WC 15份、TaC 1份、Ni 15份、Ca 5份、Mo 4份、Sb 2份。
[0020] 具体制备步骤如下:
[0021] S1,按重量份数称取TiC 50份、WC 15份、TaC 1份、Ni 15份、Ca 5份、Mo 4份、Sb 2份;
[0022] S2,将S1中称取的各原料置于球磨机中,按照球料比为35:1,转速为250rpm球磨2h,然后送入高速混合机中,在150rpm高速混合,得到混合原料;
[0023] S3,将S2中混合原料送入高温烧结炉中,于1300℃下真空高温烧结3h,即得陶瓷金属材料。
[0024] 实施例2
[0025] 一种陶瓷金属材料,由以下重量份数的组分制成:TiC 40份、WC 10份、TaC 2份、Ni 20份、Ca 10份、Mo 5份、Sb 1份。
[0026] 具体制备步骤如下:
[0027] S1,按重量份数称取TiC 40份、WC 10份、TaC 2份、Ni 20份、Ca 10份、Mo 5份、Sb 1份;
[0028] S2,将S1中称取的各原料置于球磨机中,按照球料比为40:1,转速为300rpm球磨3h,然后送入高速混合机中,在250rpm高速混合,得到混合原料;
[0029] S3,将S2中混合原料送入高温烧结炉中,于1400℃下真空高温烧结4h,即得陶瓷金属材料。
[0030] 实施例3
[0031] 一种陶瓷金属材料,由以下重量份数的组分制成:TiC 60份、WC 20份、TaC 1.5份、Ni 10份、Ca 8份、Mo 3份、Sb 3份。
[0032] 具体制备步骤如下:
[0033] S1,按重量份数称取TiC 60份、WC 20份、TaC 1.5份、Ni 10份、Ca 8份、Mo 3份、Sb 3份;
[0034] S2,将S1中称取的各原料置于球磨机中,按照球料比为45:1,转速为350rpm球磨2.5h,然后送入高速混合机中,在200rpm高速混合,得到混合原料;
[0035] S3,将S2中混合原料送入高温烧结炉中,于1500℃下真空高温烧结3.5h,即得陶瓷金属材料。
[0036] 为了进一步说明效果,本发明还设置了对比例,具体如下。
[0037] 对比例1
[0038] 一种陶瓷金属材料,由以下重量份数的组分制成:TiC 50份、WC 15份、Ni 15份、Ca 5份、Mo 4份、Sb 2份。
[0039] 具体制备步骤如下:
[0040] S1,按重量份数称取TiC 50份、WC 15份、Ni 15份、Ca 5份、Mo 4份、Sb 2份;
[0041] S2,将S1中称取的各原料置于球磨机中,按照球料比为35:1,转速为250rpm球磨2h,然后送入高速混合机中,在150rpm高速混合,得到混合原料;
[0042] S3,将S2中混合原料送入高温烧结炉中,于1300℃下真空高温烧结3h,即得陶瓷金属材料。
[0043] 对比例2
[0044] 一种陶瓷金属材料,由以下重量份数的组分制成:TiC 50份、WC 15份、TaC 1份、Ni 15份、Mo 4份、Sb 2份。
[0045] 具体制备步骤如下:
[0046] S1,按重量份数称取TiC 50份、WC 15份、TaC 1份、Ni 15份、Mo 4份、Sb 2份;
[0047] S2,将S1中称取的各原料置于球磨机中,按照球料比为35:1,转速为250rpm球磨2h,然后送入高速混合机中,在150rpm高速混合,得到混合原料;
[0048] S3,将S2中混合原料送入高温烧结炉中,于1300℃下真空高温烧结3h,即得陶瓷金属材料。
[0049] 对比例3
[0050] 一种陶瓷金属材料,由以下重量份数的组分制成:TiC 50份、WC 15份、TaC 1份、Ni 15份、Ca 5份、Mo 4份。
[0051] 具体制备步骤如下:
[0052] S1,按重量份数称取TiC 50份、WC 15份、TaC 1份、Ni 15份、Ca 5份、Mo 4份;
[0053] S2,将S1中称取的各原料置于球磨机中,按照球料比为35:1,转速为250rpm球磨2h,然后送入高速混合机中,在150rpm高速混合,得到混合原料;
[0054] S3,将S2中混合原料送入高温烧结炉中,于1300℃下真空高温烧结3h,即得陶瓷金属材料
[0055] 对实施例1-3和对比例1-3中得到的陶瓷金属材料进行测试,具体结果见表1。
[0056] 表1性能测试结果
[0057]项目 拉伸强度(MPa) 抗折强度(MPa) 硬度值HRA
实施例1 432 82 83
实施例2 427 88 82
实施例3 458 84 85
对比例1 345 80 79
对比例2 352 79 75
对比例3 319 72 72
[0058] 从表1可以看出,相对于对比例1-3来说,实施例1-3制备出的陶瓷金属材料的各项性能均较为优越。
[0059] 本发明的描述了优选的实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0060] 显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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