一种聚晶立方氮化硼复合超硬材料的制备方法与流程

技术特征：
1.一种聚晶立方氮化硼复合超硬材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将分散介质、球磨介质、氧化物、金属粉与二元化合物混合后依次进行第一球磨、第一干燥和第一破碎，得到复合结合剂；(2)将所述复合结合剂、氮化硼粉、分散介质和球磨介质混合后依次进行第二球磨、第二干燥和第二破碎，得到混合粉体；(3)将所述混合粉体依次进行真空热处理、还原和烧结，得到聚晶立方氮化硼复合超硬材料；所述步骤(1)和步骤(2)中的分散介质包括聚苯乙烯磺酸钠和聚乙烯亚胺；所述球磨介质包括乙醇水溶液和/或正庚烷；所述二元化合物包括氮化物、碳化物和碳氮化物中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述真空热处理的温度为700～1000℃，真空度为10-1
～10-3
pa，保温时间为1～3h。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述还原为氢气还原，所述氢气还原的温度为300～600℃，保温时间为0.5～2h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为1300～1600℃，压力为4.5～6gpa，保温保压时间为10～20min。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化物和金属粉的质量比为1:1～5；所述金属粉和二元化合物的质量比为1:1～4。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合结合剂和氮化硼粉的质量比为5～45:55～95。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二球磨的球料比为3～5:1，转速为200～300rpm，时间为4～6h；所述第二干燥的温度为80～250℃，保温时间为2～10h；所述第二破碎得到的混合粉体的粒径为75～200目。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一球磨的球料比为3～5:1，转速为200～500rpm，时间为2～4h；所述第一干燥的温度为80～250℃，保温时间为2～10h；所述第一破碎得到的复合结合剂的粒径为75～200目。9.根据权利要求1、5和6任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述氧化物包括氧化铝、氧化锆、氧化钇、氧化硅和氧化铈中的一种或几种；所述金属粉包括钛粉、铝粉、钴粉、镍粉、钨粉和锆粉中的一种或几种；所述氮化物包括氮化钛、氮化硅、氮化铝和氮化锆中的一种或几种；所述碳化物包括碳化钛、碳化钨和碳化锆中的一种或几种；所述碳氮化物为碳氮化钛。10.根据权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于，所述氮化硼粉的粒径为1～12μm。

技术总结
本发明属于超硬材料技术领域，具体涉及一种聚晶立方氮化硼复合超硬材料的制备方法。本发明先将氧化物、金属粉与二元化合物混合球磨制备成复合结合剂，再将氮化硼粉与复合结合剂混合球磨，通过分步混料同时在每步混料时加入分散介质聚苯乙烯磺酸钠和聚乙烯亚胺和球磨介质，提高了混料的均匀性，改善了粉体的分散性，最后将混合粉体依次进行真空热处理、还原和烧结，在烧结过程中氮化硼粉和复合结合剂的相容性更好，粘结更加牢固，提高了复合超硬材料的力学性能，稳定性更高，综合性能更加优异，可以更好地应用于切削淬硬钢、铸铁、粉末冶金材料和耐热合金等铁基材料。本发明提供的制备方法成品率高，具有大规模工业化生产的潜力。具有大规模工业化生产的潜力。具有大规模工业化生产的潜力。


技术研发人员：莫培程 陈超 陈家荣 胡乔帆 林峰
受保护的技术使用者：中国有色桂林矿产地质研究院有限公司
技术研发日：2022.09.06
技术公布日：2022/11/29