高性能碳化鎢陶瓷材料

碳化鎢陶瓷材料因其在強度、耐磨、耐腐蝕等性能上的卓越表現,廣泛應用於航空航太、機械工業、電子電力、裝甲、化工等領域。在以上所述的多種性能中,碳化鎢的硬度較其餘幾種性能還存在不足,因此,如何提高碳化鎢的硬度,使其各方面性能達到均衡,從而更加適用於各個領域.

高性能碳化鎢陶瓷材料圖片

高性能碳化鎢陶瓷材料的製備方法,包括以下步驟:

(1)按比例稱取碳化鎢和微米碳化硼,混合,倒入其品質之和的1.2-1.4倍量的無 水乙醇中,經功率為280-300W、頻率為34-36kHz的超聲波分散40-45min,得到懸浮液一;

(2)按比例往懸浮液一中加入氧化釔和納米氧化矽,繼續以功率為220-240W、頻率 為28-30kHz的超聲波分散5-8min,得到懸浮液二;

(3)按比例往懸浮液二中加入金紅石,繼續以功率為380-420W、頻率為25-26kHz的 超聲波分散25-30min,得到懸浮液三;

(4)將懸浮液三和其品質的14-16倍量的氧化鋯球裝入行星式球磨罐中,以400r/ min的速度球磨10-12h,分離出懸浮液三,置於85-95℃的鼓風烘箱中乾燥4-6h,過100-120 目篩,得到混合原料;

(5)將混合原料置於石墨模具中進行氮氣氣氛燒結,燒結壓力為10-14MPa,燒結溫 度為1460-1500℃,燒結時間為40-50min,得到所述的高性能碳化鎢陶瓷材料。

上述方法以碳化鎢為主體,通過摻入金紅石、氧化釔、納米氧化矽及其他組分,制得一種高性能的碳化鎢陶瓷材料,該碳化鎢陶瓷材料的努氏硬度為2650-2950kgf·mm-2,抗彎強度為880-935MPa,斷裂韌性為7.9-8.5MPa· m1/2,彈性模量為39780-47340MPa。