[发明专利]一种铝镁硼-氧化钇复合材料及其制备方法

说明书

本申请属于材料制备工艺技术领域，具体涉及一种铝镁硼‑氧化钇复合材料的制备方法。本发明所提供的一种铝镁硼‑氧化钇复合材料包括：1％～10％的氧化钇和余量的铝镁硼，可通过将AlMgB₁₄和Y₂O₃按比例混合组成复合原料并进行热压烧结得到，所述复合材料硬度高、强度好、断裂韧性强和致密性优良。本发明方法制备工艺简单、高产低耗、清洁环保、生产成本低，适合批量生产，在金属切削加工刀具、耐磨减磨零部件的生产领域有着广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于材料制备工艺技术领域，具体涉及一种铝镁硼-氧化钇复合材料及其制备方法。

背景技术

美国能源部Ames实验室的Bruce Cook在1999年合成铝镁硼(AlMgB14)，该材料被发现具有极高的硬度(32-35GPa)、低密度2.66g/cm3、良好的耐磨性、摩擦系数低、导电性以及抗高温氧化等优异的性能。自首次合成铝镁硼以来，出现了多种合成方法，该合成方法也都较成熟，然而铝镁硼材料仍然没有被广泛应用于实际生活中，主要原因在于纯铝镁硼的硬度和断裂韧性及其不稳定。因此，迫切需要改善AlMgB14材料的硬度和断裂韧性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铝镁硼-氧化钇复合材料及其制备方法，用于克服铝镁硼材料硬度低和断裂韧性弱的技术问题。

本发明的具体技术方案如下：

本发明提供了一种铝镁硼-氧化钇复合材料，按重量百分比计，包括：1％～10％的氧化钇，余量为铝镁硼。

本发明还提供了上述铝镁硼-氧化钇复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将铝镁硼粉末和氧化钇粉末混合均匀，得到混合粉末；将所述混合粉末进行烧结，得到所述铝镁硼-氧化钇复合超硬材料。

优选的，所述铝镁硼粉末的粒径为1-10μm。

优选的，所述氧化钇粉末的粒径为0.01-3μm。

优选的，所述烧结为热压烧结、放电等离子烧结、电磁溅射或电场激活辅助压力烧结。

优选的，所述烧结的温度为1300-1600℃。

优选的，所述烧结的压力为30-80MPa。

优选的，所述烧结的时间为5-30min。

优选的，所述烧结在真空热压炉中进行；所述真空热压炉的炉腔内真空度小于5Pa。

优选的，所述混合在球磨罐中进行。

本发明所提供的一种铝镁硼-氧化钇复合材料包括：1％～10％的氧化钇(Y₂O₃)粉末和余量的铝镁硼粉末，可通过将AlMgB₁₄和Y₂O₃按比例混合组成复合原料并进行热压烧结得到，所述复合材料硬度高、强度好、断裂韧性强和致密性优良。本发明方法制备工艺简单、高产低耗、清洁环保、生产成本低，适合批量生产，在金属切削加工刀具、耐磨减磨零部件的生产领域有着广泛的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为AlMgB₁₄-3％Y₂O₃复合超硬材料表面放大5000倍数的SEM图；