1.一种具有芯‑环结构的(W,Ti)(C,N)基金属陶瓷材料,其特征在于,所述的金属陶瓷材料由白芯灰环结构颗粒、黑芯灰环结构颗粒及Co粘结相组成,所述的金属陶瓷材料的原料组分及各组分的重量百分数为:Co粉10wt.%~14wt.%、W粉9.39wt.%~14.08wt.%、Ti粉
27.15wt.%~30.69wt.%、TiN粉 35.07wt.%~39.64wt.%、炭黑 9.71wt.%~10.28wt.%;
所述的具有芯‑环结构的(W,Ti)(C,N)基金属陶瓷材料的原位合成方法,包括如下步骤:S1:按照上述的重量百分数称取各组分原料;
S2:将步骤S1称取的各组分原料浸入介质中进行湿式球磨,得到Co‑Ti‑TiN‑C‑W混合粉末料浆;
S3:将步骤S2湿式球磨得到的Co‑Ti‑TiN‑C‑W混合粉末料浆干燥,得到Co‑Ti‑TiN‑C‑W混合粉末;
S4:将步骤S3制备得到的Co‑Ti‑TiN‑C‑W混合粉末依次经干式球磨、筛分,得到粒径尺寸≤90μm的Co‑Ti‑TiN‑C‑W混合原料粉末;
S5:将步骤S4制备的Co‑Ti‑TiN‑C‑W混合原料粉末置于石墨模具中,5MPa压力下冷压
5min以上,得到Co‑Ti‑TiN‑C‑W混合原料粉末压坯;
S6:将步骤S5制备得到的Co‑Ti‑TiN‑C‑W混合原料粉末压坯置于真空热压烧结炉中烧结,施加34MPa的压力,以10 20℃/min的升温速率加热到1400℃ 1450℃,保温40min后随炉~ ~冷却,得到具有芯‑环结构的(W,Ti)(C,N)基金属陶瓷材料。
2.如权利要求1所述的具有芯‑环结构的(W,Ti)(C,N)基金属陶瓷材料,其特征在于,所述的金属陶瓷材料中:白芯灰环结构颗粒的平均粒径≤400nm,黑芯灰环结构颗粒的平均粒径≤1000nm。
3.如权利要求1所述的具有芯‑环结构的(W,Ti)(C,N)基金属陶瓷材料,其特征在于,所述的金属陶瓷材料的原料组分中:Co粉纯度>99.9%,W粉纯度>99.9%,Ti粉纯度>99.9%,TiN粉纯度>99.9%、粒径≤300nm,炭黑纯度>99.9%、粒径<100nm。
4.如权利要求1 3任一项所述的具有芯‑环结构的(W,Ti)(C,N)基金属陶瓷材料,其特~征在于,所述的金属陶瓷材料中,白芯灰环结构颗粒和黑芯灰环结构颗粒均含有W、Ti、C、N四种元素。
5.如权利要求1所述的具有芯‑环结构的(W,Ti)(C,N)基金属陶瓷材料,其特征在于,所述的步骤S2具体操作为:将步骤S1称量好的Co粉、W粉、Ti粉、TiN粉、炭黑,浸入无水乙醇中,用球磨机混合14~18h,得到Co‑Ti‑TiN‑C‑W混合粉末料浆,所用的磨球为ZrO2磨球,球料质量比为10:1,其中50%重量的ZrO2磨球直径为10mm,50%重量的ZrO2磨球直径为5mm,球磨机的转速为70~100rpm。
6.如权利要求1所述的具有芯‑环结构的(W,Ti)(C,N)基金属陶瓷材料,其特征在于,所述的步骤S3具体操作为:将步骤S2球磨得到的Co‑Ti‑TiN‑C‑W混合粉末料浆置于鼓风干燥箱中,加热至90 100℃保温5 6h,得Co‑Ti‑TiN‑C‑W混合粉末。
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7.如权利要求1所述的具有芯‑环结构的(W,Ti)(C,N)基金属陶瓷材料,其特征在于,所述的步骤S4中,干式球磨具体操作为:将步骤S3制备得到的Co‑Ti‑TiN‑C‑W混合粉末置于行星球磨机中研磨30~40min,所用的磨球为硬质合金磨球,磨球的直径为10mm,球料质量比为20:1,行星球磨机的转速为70~100rpm。