[发明专利]纳米碳化硼和氮化硼复合增强碳氮化钛基金属陶瓷材料及其制备工艺

权利要求书

1.一种纳米碳化硼和氮化硼颗粒复合增强碳氮化钛基金属陶瓷材料，其特征在于：在以碳氮化钛Ti(C,N)为主相，以镍、钴为粘结相的基体材料中添加增强相，该增强相为纳米碳化硼和纳米氮化硼颗粒，该增强相的添加量为金属陶瓷材料原料质量的0.5～8.0wt%。

2.根据权利要求1所述的纳米碳化硼和氮化硼颗粒复合增强碳氮化钛基金属陶瓷材料，其特征在于：所述碳氮化钛Ti(C,N)的主相原料为Ti(C_x,N_1-x)或(TiC)_x+(TiN)_1-x中至少一种碳氮化物，其中x的数值范围为x=0.3～0.7。

3.根据权利要求2所述的纳米碳化硼和氮化硼颗粒复合增强碳氮化钛基金属陶瓷材料，其特征在于其原料组分及重量百分含量为：

WC：10～20wt%；TaC：5～15wt%；Mo₂C：5～15wt%；Co：5～15wt%；Ni：5～10wt%；ZrC：0.1～2wt%；Cr₃C₂：0.1～2wt%；VC：0.1～2wt%；BC纳米颗粒+ BN纳米颗粒：0.5～8.0wt%；余量为Ti(C_x,N_1-x)或(TiC)_x+(TiN)_1-x。

4.根据权利要求2所述的纳米碳化硼和氮化硼颗粒复合增强碳氮化钛基金属陶瓷材料，其特征在于其原料组分及重量百分含量为：

WC：10～20wt%；TaC：5～15wt%；Co：5～15wt%；Mo：4～15wt%；C：0.3～1.2wt%；Ni：5～10wt%；ZrC：0.1～2wt%；Cr₃C₂：0.1～2wt%；VC：0.1～2wt%；BC纳米颗粒+ BN纳米颗粒：0.5～8.0wt%；余量为Ti(C_x,N_1-x)或(TiC)_x+(TiN)_1-x。

5.一种根据权利要求1-4之一所述的纳米碳化硼和氮化硼颗粒复合增强碳氮化钛基金属陶瓷材料的制备工艺，其特征在于包括如下流程：

按组分配比配制原料粉末→混料→加入成型剂→湿磨→过筛→干燥→压制成型→真空/氮气压力烧结→金属陶瓷材料。

6.根据权利要求5所述的纳米碳化硼和氮化硼颗粒复合增强碳氮化钛基金属陶瓷材料的制备工艺，其特征在于：所述的加入成型剂步骤中，成型剂为石蜡。

7.根据权利要求5所述的纳米碳化硼和氮化硼颗粒复合增强碳氮化钛基金属陶瓷材料的制备工艺，其特征在于：所述的烧结步骤中，按不同氮含量的Ti(C_x,N_1-x)基金属陶瓷粉体分别按X的取值不同选定烧结工艺，当0.5＜X≤0.7时，即为低氮Ti(C,N)基金属陶瓷粉体，采用真空烧结工艺；当0.3≤X≤0.5时，即为高氮Ti(C,N)基金属陶瓷粉体，采用氮气气压烧结工艺。

8.根据权利要求5或7所述的纳米碳化硼和氮化硼颗粒复合增强碳氮化钛基金属陶瓷材料的制备工艺，其特征在于：所述的烧结步骤中，真空烧结条件为真空度低于20Pa；氮气压力烧结条件为氮气压力为100～6000Pa，在1100～1500℃温度区间的升温速率≥10℃/min。