[发明专利]一种氮化硅陶瓷-金属复合材料

说明书

本发明公开了一种氮化硅陶瓷‑金属复合材料，包括氮化硅陶瓷层及金属层，其中，所述氮化硅陶瓷层占所述复合材料的质量分数为10～15％，所述金属层占所述复合材料的质量分数为85～90％；所述金属层包括：金属基底层；以及，在所述金属基底层的表面依次设有轴承合金层、粉末冶金层以及钛基合金层；其中，所述轴承合金层是巴比合金，所述粉末冶金层为碳钢和高铬铸铁；所述钛基合金层，按照质量百分比计包括：钛10～15％，镍2.8～3.5％，锰1.1～1.8％，钨0.8～0.9％，铝0.2～0.4％，杂质总和小于或等于0.15％，余量为铁；在所述钛基合金层的表面设有树脂层。本发明中的氮化硅陶瓷‑金属复合材料中通过设置氮化硅陶瓷层、轴承合金层、粉末冶金层以及钛基合金层，使得复合材料的耐磨性大大增强。

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，特别是涉及一种氮化硅陶瓷-金属复合材料。

背景技术

复合材料是一种混合物。在很多领域都发挥了很大的作用，代替了很多传统的材料。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料。

早在上世纪60年代，为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要，先后研制和生产了以高性能纤维为增强材料的复合材料。为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别，将这种复合材料称为先进复合材料。先进复合材料除作为结构材料外，还可用作功能材料，但是这些材料耐磨性能较差。

为此，有必要针对上述问题，提出一种氮化硅陶瓷-金属复合材料，其能够解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氮化硅陶瓷-金属复合材料，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种氮化硅陶瓷-金属复合材料，包括氮化硅陶瓷层及金属层，其中，所述氮化硅陶瓷层占所述复合材料的质量分数为10～15％，所述金属层占所述复合材料的质量分数为85～90％；所述金属层包括：金属基底层；以及，在所述金属基底层的表面依次设有轴承合金层、粉末冶金层以及钛基合金层；其中，所述轴承合金层是巴比合金，所述粉末冶金层为碳钢和高铬铸铁；所述钛基合金层，按照质量百分比计包括：钛10～15％，镍2.8～3.5％，锰1.1～1.8％，钨0.8～0.9％，铝0.2～0.4％，杂质总和小于或等于0.15％，余量为铁；在所述钛基合金层的表面设有树脂层。

优选的，所述复合材料中，所述氮化硅陶瓷占所述复合材料的质量分数为12.5％，所述金属占所述复合材料的质量分数为87.5％。

优选的，所述轴承合金层、所述粉末冶金层以及所述钛基合金层占所述金属的质量百分比为1:1:1～3。

优选的，所述轴承合金层、所述粉末冶金层以及所述钛基合金层占所述金属的质量百分比为1:1:2。

优选的，所述粉末冶金层为碳钢和高铬铸铁中，所述碳钢和所述高铬铸铁的质量百分比为2:1。

优选的，所述钛基合金层中，按照质量百分比计包括：钛12.5％，镍3.2％，锰1.5％，钨0.85％，铝0.3％，杂质总和小于或等于0.15％，余量为铁。

优选的，所述树脂层的厚度为0.8～1.2mm。

优选的，所述树脂层为聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯中的一种。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的氮化硅陶瓷-金属复合材料中通过设置氮化硅陶瓷层、轴承合金层、粉末冶金层以及钛基合金层，使得复合材料的耐磨性大大增强。

具体实施方式