陶瓷－陶瓷和陶瓷－金属复合材料的一步合成与致密化

摘要

本发明揭示了陶瓷－陶瓷和陶瓷－金属复合材料,它含有至少两种陶瓷相和至少一种金属相。陶瓷相的至少一种是一种金属硼化物或几种金属硼化物的混合物,另一种陶瓷相是金属氮化物、金属碳化物或金属氮化物和金属碳化物的混合物。这些复合材料可通过燃烧合成工艺来制备,该工艺的步骤包括点燃由选自钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、铝和硅的至少一种元素或它们两种以上的混合物、选自氮化硼、碳化硼的至少一种含硼化合物或它们的混合物、一定数量的能降低点燃温度的金属所组成的混合物,其中该金属选自铁、钴、镍、铜、铝、硅、钯、铂、银、金、钌、铑、锇、和铱的一种金属或它们两种以上的混合物,只要至少一种所说的元素不同于至少一种所说的金属。该工艺能更高程度地控制产物的显微结构,并要求相对较低的压力来获得复合材料的高密度。通过在燃烧合成过程中施加机械压力可得到密度高、细晶显微结构的致密产物。该复合材料具有高的硬度、韧性、强度、耐磨性和抗灾难性断裂性能。

主权项

1 一种多相复合材料，它基本组成为：(a)至少两种陶瓷相，其中之一是一种金属硼化物或几种金属硼化物的混合物，另一个选自由金属氮化物、金属碳化物和它们的混合物组成的族，其中该金属选自由下述组成的族：钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、铝和硅以及它们两种以上的混合物；(b)至少一种金属相，该金属相含有选自由铁、钴、镍、铜、铝、硅、钯、铂、银、金、钌、铑、锇、和铱组成的族中的一种金属或它们两种以上的混合物，只要金属相的至少一种金属不同于陶瓷相中的至少一种金属。