新工艺解决碳化钨陶瓷缺陷

碳化钨陶瓷是一种硬度高，耐磨性能良好的金属陶瓷，应用范围广泛。但其断裂韧性不佳，且抗热冲击性能差，这些都限制了碳化钨陶瓷的应用范围，传统工艺条件下，碳化钨陶瓷所制备的切割刀具在高温条件下使用寿命短暂，难以应用于高温工况。

为了解决上述问题，研究人员创新了一种新型的碳化钨陶瓷工艺，其主要成分为碳化钨-硅化钨-氮化硅，按照重量份的原料组成：碳化钨88-93份、硅化钨 12-16份、氮化硅15-19份、氧化钇6-8份、纳米钨粉1-3份、聚乙烯缩丁醛2-5份。制备步骤如下：

1)称取碳化钨、硅化钨和氮化硅，加入至干法球磨机中，球磨8-10h，获得第一混合粉末；

2)将第一混合粉末在1200-1250℃下进行煅烧处理，煅烧时间为30-50min，获得煅烧产物；

3)将煅烧产物进行在120Mpa下进行等静压处理，获得等静压产物；

4)将等静压产物放入热压烧结炉中，在惰性气体氛围、20-30Mpa、1550-1600℃下进行预烧结处理，获得预烧结产物；

5)将预烧结产物粉碎后，获得预烧结粉料，称取氧化钇、纳米钨粉和聚乙烯缩丁醛，并与预烧结粉 料合并，投入至干法球磨机中，球磨15-18h，获得坯料；

6)将坯料在160Mpa下压制成型，获得素坯；

7)将素坯放入热压烧结炉中，在惰性气体氛围、40-45Mpa、2150-2180℃下进行烧结处理，获得碳化钨-硅化钨-氮化硅复合陶瓷材料。

以上工艺制备的碳化钨-硅化钨-氮化硅复合陶瓷材料，断裂韧性为6.4-6.8Mpa•m1/2，断裂韧性表现优异，且抗热冲击次数达到165-173次，抗热冲击性能优异，有利于拓展碳化钨陶瓷的应用范围，有利于延长碳化钨陶瓷产品在高温工况下的使用寿命。

• < 前へ
• 次へ >