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公开(公告)号:CN113528879B
公开(公告)日:2022-01-14
申请号:CN202110805725.8
申请日:2021-07-16
Applicant: 燕山大学
Abstract: 本发明提供了一种原位反应生成化合物结合的聚晶金刚石及其制备方法,属于超硬复合材料技术领域。本发明将Ti粉、Si粉和纳米金刚石进行球磨,发生机械合金化,得到结合剂料;所述Ti粉和Si粉的摩尔比值等于3;所述纳米金刚石和Si粉的摩尔比值>2且≤5;将所述结合剂料与微米金刚石混合,将所得混合料进行预压,将所得预压坯进行高温高压烧结,得到原位反应生成化合物结合的聚晶金刚石。由于纳米金刚石的过量加入及高压环境,使得纳米金刚石在与Ti、Si反应后有剩余并可留存,解决了传统制备PCD方法的添加Si、Ti、B、Ni等易在远离金刚石的“棚架区”残留未反应完全的Ti、Si及其化合物从而留下软点的问题。
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公开(公告)号:CN113620713A
公开(公告)日:2021-11-09
申请号:CN202111044180.X
申请日:2021-09-07
Applicant: 燕山大学
IPC: C04B35/56 , C04B35/622 , C04B35/645
Abstract: 一种WC/VCX硬质材料及其制备方法和应用,属于硬质材料及特种化合物制备技术领域。本发明提供了一种WC/VCX硬质材料,VCX中0.4≤X≤0.6。还有其制备方法:(1)将VCX预制粉与WC粉混合,氩气下与磨球一同装入球磨罐中;(2)安装在球磨机上球磨混合,停机后在氩气下取出混合料;(3)装入模具中预压成型,保持压力后泄压、脱模,制备成坯料;(4)装入模具中,烧结机上热压烧结,自然冷却至60℃以下取出,得到样品。本发明以非化学计量比VCX和商用WC为前驱体,合成了WC‑VCX复合硬质材料;改善了硬质材料的脆性,提高了硬质材料的硬度和耐热性,降低了烧结温度和块体材料的密度。
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公开(公告)号:CN111348628A
公开(公告)日:2020-06-30
申请号:CN202010230283.4
申请日:2020-03-27
Applicant: 燕山大学
IPC: C01B21/064 , C01B32/15 , C01B32/18 , C04B35/52 , C04B35/5831 , C04B35/622 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明属于复合材料技术领域,涉及一种立方氮化硼-纳米聚晶金刚石复合材料及其制备方法,其原料包括碳纳米葱(OLC)和立方氮化硼(cBN),其中所述cBN的质量百分比为15~50wt.%,余量为OLC。制备时,将OLC和cBN两种原料按照不同质量比进行混料;将混料后的cBN和OLC混合物进行预压。然后,将预压后的样品进行高温高压烧结。烧结压力为8~25GPa,烧结温度为1600~2200℃,保温时间为5~60min,随后降温卸压,制得立方氮化硼-纳米聚晶金刚石复合材料。本发明利用cBN与金刚石结构的相似性和对应性,降低了烧结条件,解决了采用OLC为原料制备聚晶金刚石烧结体的烧结条件高的问题,获得了高硬度的立方氮化硼-纳米聚晶金刚石复合材料。
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公开(公告)号:CN111056842A
公开(公告)日:2020-04-24
申请号:CN201911354946.7
申请日:2019-12-25
Applicant: 燕山大学
IPC: C04B35/528 , C04B35/622 , C04B35/645
Abstract: 本发明公开了一种微-纳米级聚晶金刚石复合材料及其制备方法,其成分包含碳纳米葱和微米金刚石;所述微米金刚石的质量百分比为20~50wt.%,余量为碳纳米葱;所述微-纳米级聚晶金刚石复合材料的维氏硬度为30~200GPa。制备方法如下:将爆轰纳米金刚石粉进行退火处理,制得碳纳米葱;加入微米金刚石晶粒进行混料,且所述微米金刚石的质量百分比为20~50wt.%;将微米金刚石和碳纳米葱所形成的混合物装填入WC硬质合金模具中预压,预压压力为400~600MPa,预压10~30s;把预压后的样品装入模具中进行高温高压烧结,制得微-纳米级聚晶金刚石复合材料。本发明的微-纳米级聚晶金刚石的维氏硬度高出普通PCD维氏硬度近一倍,性能明显提高。
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公开(公告)号:CN110981489A
公开(公告)日:2020-04-10
申请号:CN201911400064.X
申请日:2019-12-30
Applicant: 燕山大学
IPC: C04B35/56 , C04B35/58 , C04B35/622 , C04B35/626 , C04B35/64
Abstract: 本发明公开了一种TiNx-Ti3SiC2复合材料及其制备方法,属于复合材料技术领域。所述复合材料是由TiNx增强相和Ti3SiC2基体所组成;其中0.3≤x≤0.9或1.1≤x≤1.3。其制备方法,包括以下步骤:S1、Ti粉和尿素球磨制备TiNx粉末,S2、制备TiNx-Ti3SiC2混合原料粉末,S3、TiNx-Ti3SiC2混合粉末的预处理,S4采用SPS烧结制备TiNx-Ti3SiC2复合材料。本发明操作简单,制备周期短,制得的TiNx-Ti3SiC2复合材料不仅在室温条件下具有较低的摩擦系数和磨损率,而且具有高承载、高强度等性能,适用于批量化生产恶劣工况下的摩擦片等减摩抗磨材料。
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公开(公告)号:CN110903091A
公开(公告)日:2020-03-24
申请号:CN201911245301.X
申请日:2019-12-06
Applicant: 燕山大学
IPC: C04B35/565 , C04B35/645 , C04B35/622
Abstract: 本发明属于复合材料技术领域,涉及一种SiC-Ti3SiC2复合材料及其制备方法。碳化硅复合材料为二元复合材料,包括70~95vol.%六方碳化硅和5~30vol.%Ti3SiC2。制备时,将六方碳化硅和Ti3SiC2粉末在行星球磨机里混料;混合均匀后进行预压,预压压力为10~500MPa,预压10~60s;然后把预压后的样品进行热压烧结,烧结压力20~50MPa,烧结温度1100~2000℃,保温10~90min,制得碳化硅复合材料。本发明通过Ti3SiC2的添加可以提高SiC韧性及致密度,得到的SiC-Ti3SiC2复合材料具有高韧性。
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公开(公告)号:CN110846547A
公开(公告)日:2020-02-28
申请号:CN201911215980.6
申请日:2019-12-02
Applicant: 燕山大学
Abstract: 本发明提供一种高熵合金结合的碳化钨硬质合金及其制备方法,所述硬质合金按照质量百分比计成分为:CoCrNiCuFe占5~30wt.%,余量为WC。所述方法,首先采用球磨法制备CoCrNiCuFe粉末并细化WC粉末;然后将CoCrNiCuFe粉末和WC粉末按不同质量比在球磨机中混料;混合均匀后装填入石墨模具中进行预压;然后把预压后的样品进行放电等离子烧结,制得高熵合金结合的碳化钨硬质合金。采用本发明的方法有效降低了生产成本,并提高了碳化钨硬质合金硬度和断裂韧性。
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公开(公告)号:CN108950299B
公开(公告)日:2020-02-04
申请号:CN201810617466.4
申请日:2018-06-15
Applicant: 燕山大学
Abstract: 一种高熵合金结合金刚石超硬复合材料及其制备方法,其化学成分包括高熵合金结合剂和金刚石微粉;高熵合金结合剂的化学成分质量百分比为铝粉5‑25wt.%、锌粉15‑30wt.%、铜粉10‑35wt.%、铁粉10‑30wt.%、余量为钛粉,金刚石微粉的含量为高熵合金结合剂和金刚石微粉总量的10‑40wt.%;其制备方法是将上述金属粉在球磨机上球磨20‑60h,制得高熵合金结合剂,和金刚石微粉混合后装填入石墨磨具中,在2‑10MPa的压力下预压成型后进行放电等离子烧结,烧结压力20‑50MPa,烧结温度750‑1000℃,保温5‑30min,制得高熵合金结合金刚石超硬复合材料。本发明制备的高熵合金结合剂及其与金刚石复合烧结的烧结体具有更好的硬度和抗折强度。
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公开(公告)号:CN107904515B
公开(公告)日:2019-09-10
申请号:CN201711119213.6
申请日:2017-11-14
Applicant: 燕山大学
Abstract: 一种Fe基自润滑复合材料,它的化学成分的体积百分比为:Ti3SiC2 10‑40%,其余为Fe合金粉末;上述Fe基自润滑复合材料的制备方法主要是将Ti3SiC2和Fe合金粉末均匀球混,干燥后,装入模具中进行预压成型,随后将预压粉末烘干,通过放电等离子体烧结(SPS)或热压真空‑保护气氛烧结得到毛坯;将制备的毛坯进行表面磨削、去毛刺处理,得到Fe基自润滑复合材料。本发明的Fe基自润滑复合材料不仅具有耐疲劳、耐冲击、耐高温、承载能力强等优点,而且还能够实现自润滑,降低摩擦系数,高温状况下自润滑性能更优异,适合于较高温度下无润滑界面之间的器件材料应用,如重型机械滑动轴承等。
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公开(公告)号:CN109182866A
公开(公告)日:2019-01-11
申请号:CN201811116153.7
申请日:2018-09-25
Applicant: 燕山大学
Abstract: 本发明属于复合材料技术领域,涉及一种高熵合金-金刚石复合材料,其包括10-40wt.%的高熵合金结合剂和60-90wt.%的金刚石粉末,其中,高熵合金结合剂包括以下重量份的组分:5-25wt.%的铝粉、15-30wt.%的镍粉、10-35wt.%的铜粉、10-30wt.%的铁粉、其余为铬粉。其制备方法是将上述金属粉在球磨机上球磨20-60h,制得高熵合金结合剂,与金刚石粉末混合后装填入石墨磨具中,在2-10MPa的压力下预压成型后进行放电等离子烧结,烧结压力20-50MPa,烧结温度750-1000℃,保温5-30min,制得高熵合金-金刚石复合材料。本发明制备的高熵合金-金刚石复合材料在抗折强度优于现有的超硬磨具的情况下,硬度高出现有超硬磨具几个数量级,性能明显提高。
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