[发明专利]一种高温耐磨复合材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种高温耐磨复合材料及其制备方法。其所用原料以质量百分比计包括下述组分：短碳纤维1.0～3.0％；细小陶瓷颗粒0.5～1.0％；粗大陶瓷颗粒1.5％～10.0％；石墨粉6.0～15.0％；余量为铜粉。其制备方法为：先通过适当球磨参数的高能球磨和退火工艺分别制备出复合预合金粉I、球形复合预合金粉II；然后再将按设计组分配取粗大陶瓷颗粒、石墨粉、铜粉、复合预合金粉I、球形复合预合金粉II，混合均匀，得到混合粉末；经压制、烧结即可得到高性能的成品。本发明所设计和制备的铜基复合材料的力学性能、耐高温和耐磨性能优良，导电性高，制备工艺简单。

主权项

1.一种高温耐磨复合材料，其特征在于：所述高温耐磨复合材料其所用原料以质量百分比计包括下述组分：/n短碳纤维1.0～3.0％；/n细小陶瓷颗粒0.5～1.0％；/n粗大陶瓷颗粒1.5％～10.0％；/n石墨粉6.0～15.0％；/n余量为铜粉；/n所述细小陶瓷颗粒的粒径为1～5微米，所述粗大陶瓷颗粒的粒径为20～200微米；所述石墨粉的粒径为80～150微米；/n所述高温耐磨复合材料通过下述步骤制备：/n步骤一/n制备复合预合金粉I和制备复合预合金粉II；/n所述复合预合金粉I的制备为：/n按质量百分比计配取下述原料；/n电解铜粉94～98％；/n短碳纤维2～6％；/n所述电解铜粉的粒度为30～80μm；/n所述短碳纤维为脱胶后的短碳纤维；其直径为7～10μm、长度1～4mm；/n将配取的原料进行高能球磨，得到均匀镶嵌短碳纤维的复合预合金粉I；再将复合预合金粉I进行退火处理，得到备用复合预合金粉I；所述高能球磨的转速为220～300转/min，球磨时间为6～14h；所述退火的温度为300～400℃，时间大于等于30min，退火气氛为氢气气氛；/n所述复合预合金粉II的制备为：/n按质量百分比计配取下述原料；/n电解铜粉95～98％；/n细小陶瓷颗粒氧化铝和/或氧化锆2～5％；/n所述电解铜粉的粒度为30～80μm；/n将配取的原料进行高能球磨，得到均匀镶嵌氧化物颗粒的球形复合预合金粉II；再将球形复合预合金粉II进行退火处理，得到备用复合预合金粉II；所述高能球磨的转速为220～300转/min、时间为6～14h；所述退火的温度300～400℃，时间大于等于30min，退火气氛为氢气气氛；/n步骤二/n按设计组分配取粗大陶瓷颗粒、石墨粉、铜粉、复合预合金粉I、球形复合预合金粉II，混合均匀，得到混合粉末；/n步骤三/n将步骤二得到的混合粉压制成型得到压坯；/n步骤四/n将步骤三得到的压坯在保护气氛下加压烧结，得到高温耐磨复合材料；所述加压烧结的温度为850～950℃、压力为2～6MPa；/n所述粗大陶瓷颗粒选自氧化铝、氧化锆、碳化硅、二氧化硅中至少一种；所述石墨粉为鳞片石墨粉。/n