[发明专利]一种机械设备用材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种机械设备用材料及其制备方法，将三氧化二铋、碳酸钡、氮化铝、硅酸锌、氧化镓、镍、锆、铜混合，放入球磨机中球磨处理5小时，得到混合物；将所述混合物在650℃下压制，保温5小时，然后升温至1150℃烧结2小时，得到机械设备用材料。与现有技术相比，本发明以三氧化二铋、碳酸钡、氮化铝、硅酸锌、氧化镓、镍、锆、铜为原料，各个成分相互作用、相互影响，提高了制备的金属陶瓷材料的强度，适合作为机械设备材料使用。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种机械设备用材料及其制备方法。

背景技术

金属陶瓷材料是当今科学技术发展的重要组成部分，在微电子技术、超导技术、生物技术、激光技术、空间技术、传感技术的发展中占有十分重要的地位。国防工业的军用技术、武器技术也大量采用了新型金属陶瓷材料。金属陶瓷材料分为以陶瓷为基质和以金属为基质的材料两类。陶瓷基金属陶瓷材料主要有：氧化物基金属陶瓷材料、氮化物基金属陶瓷材料、硼化物基金属陶瓷材料、碳化物基金属陶瓷材料。

现有技术中，金属陶瓷材料及其制备方法得到了广泛的报道，例如，申请号为201080001593.3的中国专利文献报道了一种适于用作切削工具的构成材料的金属陶瓷，以及被覆金属陶瓷工具，其中这种切削工具具有优异的抗破裂性，并且使切削工具能够切削被加工件，从而在被加工件上形成高质量的加工面。这种金属陶瓷包含由化合物构成硬质相、以及主要由铁族元素构成的粘合剂相，硬质相借助于粘合剂相而相互结合在一起，其中构成硬质相的所述化合物为(例如)选自周期表第4族、第5族和第6族中的金属的碳氮化物。申请号为201580012706.2的中国专利文献报道了一种金属陶瓷工具，其由75-95体积％的硬质相和5-25体积％的结合相构成，其中，硬质相由芯部为(Ti，Nb，Mo)(C，N)、周边部为(Ti，Nb，Mo，W)(C，N)或(Ti，Nb，Mo，W，Zr)(C，N)的第1硬质相、芯部及周边部这两者为(Ti，Nb，Mo，W)(C，N)或(Ti，Nb，Mo，W，Zr)(C，N)的第2硬质相、和(Ti，Nb，Mo)(C，N)的第3硬质相构成，表面区域的最大Nb量Nbs与内部区域的内部Nb量Nbi的关系Nbs/Nbi为0.8-1.2，表面区域的最大W量Ws与内部区域的内部W量Wi的关系Ws/Wi为1.0-1.5，关于各硬质相的面积率A1、A2及A3，A1为75-95面积％、A2为4-24面积％，A3为1-24面积％。

但是，上述报道的金属陶瓷材料的强度有待于进一步提高。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种机械设备用材料及其制备方法，强度较高。

有鉴于此，本发明提供了一种机械设备用材料，按照重量百分比，由以下成分组成：三氧化二铋0.3-0.7wt％、碳酸钡1.6-2.8wt％、氮化铝0.4-0.9wt％、硅酸锌2.1-2.8wt％、氧化镓0.4-1.3wt％、镍3.2-5.6wt％、锆4.1-6.5wt％，余量为铜。

优选的，三氧化二铋0.3-0.6wt％。

优选的，碳酸钡1.6-2.1wt％。

优选的，氮化铝0.5-0.9wt％。

优选的，硅酸锌2.1-2.6wt％。

优选的，氧化镓0.7-1.3wt％。

优选的，镍3.9-5.6wt％。

优选的，锆4.5-6.2wt％。

优选的，锆5.3-5.8wt％。

相应的，本发明还提供一种上述技术方案所述的机械设备用材料的制备方法，包括以下步骤：按照重量百分比，将三氧化二铋、碳酸钡、氮化铝、硅酸锌、氧化镓、镍、锆、铜混合，放入球磨机中球磨处理5小时，得到混合物；将所述混合物在650℃下压制，保温5小时，然后升温至1150℃烧结2小时，得到机械设备用材料。