[发明专利]一种通过新型V2

说明书

本发明公开一种通过新型V₂SnC陶瓷粉体制备V₂C/Cu(Sn)复合材料的方法，具体为：将V₂SnC、Cu粉按照V₂C、Cu体积配比为0～30％:100～70％混合均匀，置于真空热压炉中，在650～950℃条件下反应处理0～3小时，并施加20～35MPa的压力，冷却后即获得反应产物；将反应产物用金刚石砂盘磨0～4小时，即获得初期块体；将初期块体用中走丝线切割机加工出需要形状的工件；将工件用800～2000目的砂纸进行表面抛光，得到测试工件；将测试工件置于测试设备上进行性能测试。本发明制备工艺简单、成本低，易于工业化推广。

技术领域

本发明属于新型纳米复合材料技术领域，尤其涉及一种通过新型V₂SnC陶瓷粉体制备V₂C/Cu(Sn)复合材料的方法。

背景技术

V₂SnC陶瓷是纳米层状结构的三元过渡金属碳化物，该碳化物是由过渡金属碳化物V-C点阵中夹杂着单层Sn交错形成的。由于V₂SnC陶瓷具有这种特殊的三元层状结构，使得它具有很好的导电、导热性能，以及具有很好的自润滑性、耐磨损和易加工等性能。而Sn作为A层原子的MAX相由于Sn与V-C点阵的键强较弱，可以考虑在保留片层结构的同时将Sn固溶进入铜，从而在提高铜基体强度、塑性以及耐磨损性能的同时，大大降低复合对铜电导率和热导率的损失。

发明内容

为了制备出满足上述性能的复合材料，本发明提供一种通过新型V₂SnC陶瓷粉体制备V₂C/Cu(Sn)复合材料的方法。

本发明的一种通过新型V₂SnC陶瓷粉体制备V₂C/Cu(Sn)复合材料的方法，包括以下步骤：

步骤1：将V₂SnC、Cu粉按V₂C、Cu体积配比为0～30％:100～70％混合均匀，置于真空热压炉中，在650～950℃条件下反应处理0～3小时，并施加20～35MPa的压力，冷却后即获得反应产物。

步骤2：将步骤1得到的反应产物用金刚石砂盘磨0～4小时，即获得初期块体。

步骤3：将步骤2得到的初期块体用中走丝线切割机加工出需要形状的工件。

步骤4：将步骤3得到的工件用800～2000目的砂纸进行表面抛光，得到测试工件。

步骤5：将步骤4得到的测试工件置于测试设备上进行性能测试。

进一步的，步骤1中V₂SnC粉末的粒径为200～400目，Cu粉末的粒径为200～400目，经人工称量混合，在行星式球磨机上混合均匀，混料12～24小时。

进一步的，步骤1中热压炉(但不限于热压炉)的升温速率为10～30℃/min，降温速率为10～20℃/min。

进一步的，步骤2中，可用低目数砂纸直接人工磨，目的是去除块体产物表面的石墨纸和碳化层。

进一步的，步骤3中使用中走丝线切割机进行加工，要根据国家标准设计工件尺寸，提高测试结果可信度。

进一步的，步骤4中用800～2000目的砂纸进行表面抛光，需要快速轻轻地抛光，以避免加工过程中引入裂纹和缺陷，降低对实验结果的负面影响。

进一步的，步骤5中测试过程要测量多组值，取平均值，提高可信度。

本发明的有益技术效果为：

(1)本发明采用初始原料V₂SnC粉，通过高温反应，除杂处理后，可以得到纯度高的V₂SnC陶瓷粉体，制备工艺简单、成本低，易于工业化推广。