[发明专利]一种立方氮化硼复合片用的粉末状粘结剂

说明书

技术领域

本发明涉及粘结剂，是一种立方氮化硼复合片用的粉末状粘结剂。

背景技术

立方氮化硼复合片是一种超硬材料，它的制品某些性能优金刚石性能，因此，用该材料制作的刀具应用在多个领域。然而，影响这种材料性能的主要因素是粘结剂。由于立方氮化硼复合片是采用立方氮化硼微粉、粘结剂和硬质合金基体在高温高压下烧结制成，因此，粘结剂是影响其性能的主要因素。根据粘结剂类型，立方氮化硼复合片可分为两种，一种是陶瓷类立方氮化硼复合片，另一种是金属类立方氮化硼复合片。由于陶瓷类立方氮化硼复合片的耐热性能好，它可适用于耐高温的制品，但是，由于其抗冲击性欠佳，使它的使用寿命和应用领域受到限制。

发明内容

本发明的目的是，提供一种立方氮化硼复合片用的粉末状粘结剂，它能够增加陶瓷类立方氮化硼复合片的抗冲击性能，使陶瓷立方氮化硼复合片达到高耐磨、高强度的目的。

本发明为实现上述目的通过以下技术方案实现：一种立方氮化硼复合片用的粉末状粘结剂，由下述重量百分比的原料组成：TiN 20-30%、AlN 25-30%、Si₃N₄ 7-15%、Co20-35%、余量为SiO₂。

所述的一种立方氮化硼复合片用的粉末状粘结剂，由下述重量百分比的原料组成：TiN 21%、AlN 29%、Si₃N₄13%、Co35%、余量为SiO₂。

所述的一种立方氮化硼复合片用的粉末状粘结剂，由下述重量百分比的原料组成：TiN 25%、AlN 27%、Si₃N₄10%、Co30%、余量为SiO₂。

所述的一种立方氮化硼复合片用的粉末状粘结剂，由下述重量百分比的原料组成：TiN 30%、AlN 25%、Si₃N₄7%、Co21%、余量为SiO₂。

所述的一种立方氮化硼复合片用的粉末状粘结剂的制备方法，其步骤如下：

①按重量百分比取TiN 20-30%、AlN 25-30%、Si₃N₄ 7-15%、Co 20-35%、余量为SiO₂备用；

②将TiN 、AlN 、Si₃N₄和SiO₂置入球磨机中进行球磨混匀，然后在1000-1200℃下烧结，再降温至250-300℃后用去离子水对其进行脆冷，再将其破碎成2-5μm的粉末，得到陶瓷粉末；

③按重量百分比取陶瓷粉末65-80%和Co20-35%置入混料机中混合18-20小时后得到混合均匀的复合粉料；

④将复合粉料置入真空炉中进行处理，真空炉抽真空负0.05MPa，充0.05 Mpa氮气，然后对真空炉加热，用20-30分钟加热至500℃,关闭氮气，再充0.05 Mpa氢气，再用12-20分钟加热至900-1000℃，保温20分钟后，再用20-30分钟冷却至室温，得到粉末状金属陶瓷复合料；

⑤将步骤④中得到的粉末状金属陶瓷复合料置入研磨机内进行研磨20-30分钟，得到粉末状立方氮化硼复合片用粉末状粘结剂。

所述的Co 20-35%的粒度为0.5-1μm,纯度为99.9%。

本发明的优点在于：采用本发明的原料及方法制备的立方氮化硼复合片用粉末状粘结剂是以金属Co渗透的Al-Ti-Si-N多元金属陶瓷复合体。铝填充在立方氮化硼颗粒中，是一种催化剂，它能够促进立方氮化硼的结合以Al为烧结助剂的立方氮化硼基复合材料，烧结过程中的化学反应随烧结助剂Al的含量的不同而不同；高温高压烧结所得的制品的硬度随Al的含量的增加而减少，断裂韧性相反；微观结构分析显示当Al含量大于15%时，所得制品的微观结构都比较均匀。