一种纳米析出相强化粘结剂梯度硬质复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN119571167A

    公开(公告)日:2025-03-07

    申请号:CN202411761018.3

    申请日:2024-12-03

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本申请属于材料科学与工程技术领域,尤其涉及一种纳米析出相强化粘结剂梯度硬质复合材料及其制备方法。本申请提供的一种纳米析出相强化粘结剂梯度硬质复合材料,包括:AlN粉末、WC粉末、金属粘结剂以及碳化物。本申请还提供了一种上述复合材料的制备方法。本申请中,通过原料及制备方法的创新设计,制备得到表面硬质相富集、芯部粘结剂含量高、在微米尺度具有梯度分布的梯度硬质合金;还可通过不同的烧结温度,在粘结剂中形成具有纳米尺度的析出相梯度分布;通过微米尺度上硬质相‑粘结剂的梯度分布以及纳米尺度上粘结剂中有序γ’析出相的梯度分布二者相互耦合、协同强化,实现产品综合性能的提升。

    一种原位析出纳米WC的调幅分解碳化物粉末及其制备方法

    公开(公告)号:CN118993736A

    公开(公告)日:2024-11-22

    申请号:CN202411145289.6

    申请日:2024-08-20

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明属于材料制备技术领域,具体涉及一种原位析出纳米WC的调幅分解碳化物粉末及其制备方法。本发明以商业TiO2、ZrO2、WO3和石墨粉末为原料,充分混合后的粉末通过无压烧结进行碳化还原反应,得到(Ti,Zr,W)C陶瓷粉末;随后在1200‑1500℃下对所述碳化物陶瓷粉末进行1‑3h的时效处理即得。本发明经过特定时效处理后的样品出现了原位析出WC纳米颗粒与调幅分解共存的现象,工艺简单易控,形成机理明确清晰,有较高的工业应用潜力。

    具有预制压应力的仿贝壳结构复合陶瓷材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN117263661A

    公开(公告)日:2023-12-22

    申请号:CN202311283236.6

    申请日:2023-09-28

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明属于复合结构陶瓷材料技术领域,具体涉及具有预制压应力的仿贝壳结构复合陶瓷材料及其制备方法。本发明将片状氧化铝、纳米颗粒氧化铝、纳米颗粒氧化锆按不同比例混合球磨分别获得表面层浆料和基体层浆料,将表面层浆料、基体层浆料、表面层浆料依次倒入模具逐层冻结获得坯体,对坯体进行排胶处理,再经过热压烧结后得到具有预制压应力的仿贝壳结构陶瓷复合材料,具有良好的弯曲强度和断裂韧性。本发明利用无机材料本征热学性能的不匹配和层状分级结构获得该预制压应力设计的仿贝壳结构复合陶瓷材料,且制备工艺简单,制备过程环保。

    一种脱氮工艺制备表面富立方相梯度结构硬质合金的方法

    公开(公告)号:CN114941097B

    公开(公告)日:2023-02-17

    申请号:CN202210452140.7

    申请日:2022-04-27

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明公开了一种脱氮工艺制备表面富立方相梯度结构硬质合金的方法,包括如下步骤:称取梯度硬质合金粉末,并向其中加入ZrC粉末和HfC,混合均匀后,进行湿式球磨;将湿式球磨后的物料干燥、压制成型,得压坯;将压坯采用脱氮工艺梯度烧结,得到表层为薄而光滑的富立方相层。在传统的梯度硬质合金成分基础上添加适量的ZrC和HfC立方相粉末,控制合金成分处于立方相调幅分解内,采用脱氮梯度烧结即可制备表层为薄而光滑的富立方相层,内层为富粘结相的缺立方相层的梯度硬质合金。

    一种三层梯度结构硬质合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN114737097B

    公开(公告)日:2022-12-09

    申请号:CN202210453354.6

    申请日:2022-04-27

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明公开了一种三层梯度结构硬质合金的制备方法,包括如下步骤:按配比称取原料粉末,并向其中添加石蜡,均匀混合,并干燥;原料粉末的组分为WC、Ti(C,N)、(W,Ti)C、ZrC和Co粉,按元素的质量百分数记,其组成为:Co 6‑12%,Ti 2‑5%,Zr 2‑6%,N0.1‑0.3%,余量为WC;将干燥的混合原料球磨后、干燥,压制成型,得到压坯;将压坯进行两段烧结,得到表面具有三层梯度硬质合金;第一段烧结为真空烧结,真空烧结的过程为从室温升温至950‑1050℃的过程;第二段烧结为:当炉温达到950‑1050℃时,通入氮气,继续升温,升温至1450‑1475℃保温烧结1‑4小时。

    一种调幅分解硬化复式碳化物陶瓷及其制备方法

    公开(公告)号:CN117800733B

    公开(公告)日:2025-04-22

    申请号:CN202311871589.8

    申请日:2023-12-29

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明公开了一种调幅分解硬化复式碳化物陶瓷及其制备方法,属于陶瓷材料技术领域。本发明提供的复式碳化物陶瓷以过渡金属源钛源和锆源或钛源、锆源和铪源为原料,首先通过溶胶凝胶法和热处理制备复式碳化物粉末,然后将所述复式碳化物粉末进行快速热压烧结,得到复式碳化物陶瓷块体材料;在1350~1450℃下对所述复式碳化物陶瓷块体材料进行时效处理2~4h,即得。本发明经过特定时效处理之后的样品出现了调幅分解的现象,且伴随着这种现象的产生,硬度得到了显著提升;同时工艺过程简单易控,形成机理清晰明确,有很高的工业应用潜力。

    具有预制压应力的仿贝壳结构复合陶瓷材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN117263661B

    公开(公告)日:2025-04-18

    申请号:CN202311283236.6

    申请日:2023-09-28

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本发明属于复合结构陶瓷材料技术领域,具体涉及具有预制压应力的仿贝壳结构复合陶瓷材料及其制备方法。本发明将片状氧化铝、纳米颗粒氧化铝、纳米颗粒氧化锆按不同比例混合球磨分别获得表面层浆料和基体层浆料,将表面层浆料、基体层浆料、表面层浆料依次倒入模具逐层冻结获得坯体,对坯体进行排胶处理,再经过热压烧结后得到具有预制压应力的仿贝壳结构陶瓷复合材料,具有良好的弯曲强度和断裂韧性。本发明利用无机材料本征热学性能的不匹配和层状分级结构获得该预制压应力设计的仿贝壳结构复合陶瓷材料,且制备工艺简单,制备过程环保。

    一种提升高温服役性能的WC-Co-Ni-Al硬质合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN119710417A

    公开(公告)日:2025-03-28

    申请号:CN202411882802.X

    申请日:2024-12-19

    Applicant: 山东大学

    Abstract: 本申请属于特种材料技术领域,尤其涉及一种提升高温服役性能的WC‑Co‑Ni‑Al硬质合金及其制备方法。本申请提供了一种硬质合金,其原料包括:铝源、金属粘结剂、IVB族元素碳化物以及WC。本申请还提供了一种上述硬质合金的制备方法,包括:球磨混料、成型以及烧结。本申请的技术方案中,在硬质合金的原料中添加IVB族元素碳化物,通过添加难熔立方相提升合金在高温下的服役性能,既固溶强化了合金的硬质相,又沉淀强化了粘结相;硬质合金的制备工艺简单,制备周期短,经检测,所制得的硬质合金,高温处理前后,硬度和粘结显微硬度均优于对照组,相成分稳定且不易分解;解决了现有技术中,缺少一种在高温服役下硬质相和粘结相依然具备高硬度和韧性的硬质合金材料的技术缺陷。

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