[发明专利]一种高温结构用碳氮化钛基金属陶瓷材料及制备方法

权利要求书

1.一种高温结构用碳氮化钛基金属陶瓷材料，其特征在于：其原料包括TiCN、WC、Mo₂C、TaC、NbC、Co和Ni ；其中，

所述TiCN的重量百分比含量为55-65%；WC的重量百分比含量为8-20%；Mo₂C的重量百分比含量为3-10%；TaC的重量百分比含量为2-10%；NbC的重量百分比含量为2-10%；所述Co和Ni的重量百分比含量之和为5-14%；所述TiCN、WC、Mo₂C、TaC、NbC、Co和Ni的重量百分比含量之和为100%；

原料中整体C的重量百分比含量为5.8-6.2%，且原料中整体C与N的重量比为3-7:3-7。

2.根据权利要求1所述的高温结构用碳氮化钛基金属陶瓷材料，其特征在于：所述Co和Ni的重量百分比含量之和为8-10%，且原料中C的重量百分比含量为5.8-6.2%，C与N的重量比为5-6:4-5。

3.根据权利要求2所述的高温结构用碳氮化钛基金属陶瓷材料，其特征在于：所述Co和Ni的重量百分比含量之和为9%，且原料中C的重量百分比含量为6%，C与N的重量比为5.5:4.5。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的高温结构用碳氮化钛基金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：

（1）RTP制备：按配比将原料加入球磨机，同时加入分散剂、成型剂和成型助剂进行球磨；球磨后将球磨后的物料在N₂保护的条件下进行喷雾干燥，干燥后即得可供压制的RTP物料；

（2）压制：将步骤（1）制备的RTP物料在模具中经模压压制成毛坯，模压压力为1.1-1.5T/cm²；

（3）冷等静压制：将步骤（2）压制的毛坯，装入冷等静压制软包套，加压压制成压坯，压制压力为175-185MPa；

（4）预脱脂：将步骤（3）压制的压坯在H₂气氛下进行脱蜡烧结，脱脂温度为780-820℃，脱脂时间为11-13h，然后随炉冷却；

（5）烧结：将经经过步骤（4）处理后的压坯置于Ar气保护气氛下进行烧结，在烧结温度为1400-1600℃保温1.5-2.5h，然后随炉冷却即得高温结构用碳氮化钛基金属陶瓷材料成品。

5.根据权利要求4所述的高温结构用碳氮化钛基金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所述分散剂为乙醇，所述分散剂的添加量为原料总重量的5-7%。

6.根据权利要求4所述的高温结构用碳氮化钛基金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所述成型剂为石蜡或PEG，所述成型剂的添加量为原料总重量的5-7%。

7.根据权利要求4所述的高温结构用碳氮化钛基金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所述成型助剂包括SBP、乙托敏和乙基纤维素，且SBP、乙托敏和乙基纤维素间的重量比为1-3:0.5-1.5:0.5-1.5；所述成型助剂的添加量为原料总重量的0.08-1.2‰。

8.根据权利要求7所述的高温结构用碳氮化钛基金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述SBP、乙托敏和乙基纤维素间的重量比为2:1:1。

9.根据权利要求4-8中任意一项所述的高温结构用碳氮化钛基金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于：各原料的粒径均为1.0-2.0um。