一种硬质合金基体陶瓷复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN115231953A

    公开(公告)日:2022-10-25

    申请号:CN202210871850.3

    申请日:2022-07-22

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明提供一种硬质合金基体陶瓷复合材料及其制备方法,包括陶瓷层和硬质合金基体,所述硬质合金基体为Co做结合剂的WC硬质合金,所述陶瓷层包括B4C粉;或九种过渡族金属的碳化物中的一种或多种混合;或九种过渡族金属碳化物中一种或多种混合,且其中一种为非化学计量比的化合物;或九种过渡族金属碳化物一种或多种混合,且其中加入九种过渡族金属的金属粉的一种或多种。本发明中利用放电等离子烧结(SPS),在硬质合金基体上附上一层陶瓷层,对于加工技术要求不高的情况可以代替PDC,进而降低生产成本,提高产品的经济性,在实际工程应用中会有较好的使用效果。

    一种碳化钨烧结体及其制备方法

    公开(公告)号:CN115108834A

    公开(公告)日:2022-09-27

    申请号:CN202210880786.5

    申请日:2022-07-21

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明一种碳化钨烧结体及其制备方法,属于硬质材料及特种化合物制备技术领域。本发明提供的碳化钨烧结体制备方法方法是将WCX(0.6≤X≤0.8)粉末,加入金刚石粉末,混合均匀后通过5~6GPa+1200~1400℃烧结,最终获得含有0~10Vt.%金刚石的碳化钨烧结体。制备的碳化钨烧结体具有WC的晶体结构,且具有高的硬度和韧性。本发明以非化学计量比的WCX为主要材料,由于存在大量的阴离子空位促进了固态传质而使其具有极强的烧结活性进而降低了烧结温度;以金刚石为碳源,通过高压烧结过程中碳原子扩散,即避免了由于WCX因“缺碳”而易形成性能较差的W2C的问题,且残留的金刚石提高了烧结体的硬度与韧性。

    一种非化学计量比硼化钛及利用该非化学计量比硼化钛制备的高熵硼化物陶瓷

    公开(公告)号:CN113416078B

    公开(公告)日:2022-09-27

    申请号:CN202110906691.1

    申请日:2021-08-09

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 一种非化学计量比硼化钛及利用该非化学计量比硼化钛制备的高熵硼化物陶瓷,属于特种化合物制备技术领域。本发明一方面提供了一种非化学计量比硼化钛,硼化钛的化学式为TiBX,其中1≤X≤1.8,及其制备方法。另一方面提供了一种高熵硼化物陶瓷,含有TiBX,还包含与TiBX等摩尔质量的二硼化物中两种或两种以上组合,通过机械合金化和烧结过程制备得到,烧结温度为1500~1900℃,及其制备方法。本发明工艺简单,对设备要求低,能耗小,成本低。制备的TiBX在1500~1800℃烧结后,获得的硬度可达到26.5GPa,韧性6.4MPa·m1/2。制备的高熵硼化物陶瓷具有高韧性,对烧结温度要求低。

    单相单一晶体结构多组元过渡金属共价键化合物及其制备方法

    公开(公告)号:CN113061034A

    公开(公告)日:2021-07-02

    申请号:CN202110526637.4

    申请日:2015-12-09

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明提供了一种单相单一晶体结构多组元过渡金属共价键化合物及其制备方法,先制备复合粉体,复合粉体的化学成分为多组元过渡族金属Ti、Cr、V、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W的碳化物、氮化物中的至少三种或三种以上组元组成,配比中至少有一个组元为非化学计量比,将复合粉体球磨后,装入石墨模具置于马弗炉或热压烧结机直接热压烧结,烧结温度:1000℃‑1700℃,保温时间:10‑60min,升温速度:10‑30℃/min,压头压力:50MPa,然后自然冷却至1000℃以下泄压,冷却至300℃以下停止抽真空;冷却至60℃以下取出烧结体。本发明烧结温度低、能够保持和提高烧结体的硬度、强度和断裂韧性。

    一种TiNx增强的高熵合金结合的Ti(C,N)基复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN111926230A

    公开(公告)日:2020-11-13

    申请号:CN202010835520.X

    申请日:2020-08-19

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明涉及复合材料技术领域,具体涉及一种TiNx增强的高熵合金结合的Ti(C,N)基复合材料及其制备方法。本发明提供了一种TiNx增强的高熵合金结合的Ti(C,N)基复合材料的制备方法,本发明将CoCrNiCuMn作为Ti(C,N)基硬质合金的粘结剂,以TiC和非化学计量比TiNx(x=0.3~0.9)为硬质相,以AlN为增强相,采用真空热压烧结的方法制备了新型Ti(C,N)基硬质合金,能够在提高力学性能的基础上降低烧结温度、简化制备过程,降低生产成本。

    一种高速列车陶瓷基刹车片复合材料

    公开(公告)号:CN108488280B

    公开(公告)日:2020-10-16

    申请号:CN201810170701.8

    申请日:2018-03-01

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 一种高速列车陶瓷基刹车片复合材料,其组成物包括Mn+1XAn系列层状化合物、高熵化合物、不锈钢纤维、不锈钢粉末、石墨和硫化钼,上述材料的质量百分比为40‑70:15‑35:5‑15:5‑20:0‑4:0‑4;上述瓷基刹车片复合材料的制备方法主要是将上述粉末及不锈钢纤维均匀混合,并且在真空及氩气环境条件下以15‑50MPa于1100‑1200℃热压烧结,制得高速列车陶瓷基刹车片复合材料。本发明制备的复合材料硬度为HV8.2‑10.5GPa,相对密度为95‑98%,摩擦系数在0.35‑0.43之间,并且在室温‑1000℃条件下仍然保持在这一范围之内,且在初期的数秒之后摩擦表面进入稳定状态,摩擦系数稳定在0.37‑0.42左右,表现出了优异的高温稳定性。

    一种CoCrNiCuFeMnAl高熵合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN111519079A

    公开(公告)日:2020-08-11

    申请号:CN202010295024.X

    申请日:2020-04-15

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明属于金属合金材料领域,涉及一种CoCrNiCuFeMnAl高熵合金,其包括钴粉5.2~38.03wt.%、铬粉4.5~34.53wt.%、镍粉5.17~37.92wt.%、铜粉5.68~40.25wt.%、铁粉0.2~20.61wt.%、锰粉0.5~33.45wt.%和铝粉0.3~20.03wt.%;其制备方法是首先将上述金属单质粉末在球磨机中进行机械合金化,然后将得到的高熵合金粉体进行预压成型、退火处理,再进行热压烧结,将烧结体进行退火处理,最后将退火后的烧结体表面进行打磨、抛光,去除样品烧结中残留的外界杂质以及烧结过程中边缘产生的毛刺,从而制得CoCrNiCuFeMnAl高熵合金块体材料。与传统合金相比,本发明的高熵合金具有更好的致密度、硬度和抗压强度。

    碳纤维增强Ti3SiC2复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN111454072A

    公开(公告)日:2020-07-28

    申请号:CN202010313434.2

    申请日:2020-04-20

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明提供一种碳纤维增强Ti3SiC2复合材料及其制备方法,该复合材料属于复合材料技术领域。其制备方法包括以下步骤:S1:制备碳纤维与Ti3SiC2混合原料粉末;S2:碳纤维与Ti3SiC2混合粉末的预处理;S3:采用热压真空-保护气氛烧结制备碳纤维增强Ti3SiC2复合材料。本发明操作简单,制备周期短,制得的碳纤维增强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,且制备方法方便,经济性价比较高,适用于生产恶劣工况下的摩擦片等减摩抗磨材料。

    一种Fe-Mn-Si-Cr-Ni基形状记忆合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN110983152A

    公开(公告)日:2020-04-10

    申请号:CN201911383663.5

    申请日:2019-12-27

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开了一种Fe-Mn-Si-Cr-Ni基形状记忆合金及其制备方法,属于复合材料技术领域。其原料包括Mn粉12~30wt.%,Si粉3~6wt.%,Cr粉0~12wt.%,Ni粉0~6wt.%,余量为Fe粉。制备时,Fe粉、Mn粉、Si粉、Cr粉和Ni粉先进行球磨混料,再进行预压,然后把预压后的样品进行放电等离子(SPS)烧结,烧结压力20~50MPa,烧结温度800~1000℃,保温5~60min,然后降温卸压,制得Fe-Mn-Si-Cr-Ni基形状记忆合金。本发明所述的Fe-Mn-Si-Cr-Ni基合金的具有良好的力学性能和形状记忆效应。

    一种TiAl基耐高温自润滑复合材料及制备方法

    公开(公告)号:CN107916349B

    公开(公告)日:2019-09-27

    申请号:CN201711103413.2

    申请日:2017-11-10

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 一种TiAl基耐高温自润滑复合材料,它的化学成分质量百分比为:Ti3SiC25‑30%,其余为TiAl合金粉末;上述TiAl基耐高温自润滑复合材料的制备方法主要是对上述成分的Ti3SiC2和TiAl合金粉末进行球磨混合均匀,球磨机转速为300‑450r/min,球磨时间为2‑4h;将混合粉末干燥后,装入模具中进行预压成型,对烘干后的预压粉末进行SPS烧结,压力为20‑50MPa,真空度为10‑40Pa,加热到800‑1200℃,保温10‑30min,升温速率为50‑100℃/min,随炉冷却,得到毛坯;将毛坯进行表面处理,得到TiAl基耐高温自润滑复合材料。本发明耐疲劳、耐冲击、耐高温、承载能力强,而且能实现自润滑性能,降低摩擦系数和磨损量,高温状况下自润滑性能更优异。

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