專利名稱：一種立方氮化硼復(fù)合材料鉗子及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鉗子領(lǐng)域，具體是一種立方氮化硼復(fù)合材料鉗子及其制作方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代，建筑、機(jī)械材料的硬度和強(qiáng)度也在不斷提高，采用普通的鋼合金鉗子已剪不斷某些特殊金屬合金或鉗子的鉗口磨損較大，再加上有些普通鉗子中鐵含量高的話，時(shí)間長了氧化生銹也比較嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種立方氮化硼復(fù)合材料鉗子及其制作方法，其制作的鉗子具有硬度強(qiáng)、耐磨性好的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案為
一種立方氮化硼復(fù)合材料鉗子，由以下重量份數(shù)的組分制備而成立方氮化硼微粉100份、碳化鈮微粉10-50份、氧化鋁微粉5-20份、二硅化鑰微粉5-20份、炭黑微粉5-20份、硼微粉0-10份。所述的立方氮化硼微粉、碳化鈮微粉、氧化鋁微粉、二硅化鑰微粉、炭黑微粉和硼微粉的粒度均為80-150nm。所述的硼微粉的純度為99. 6%以上。一種立方氮化硼復(fù)合材料鉗子的制作方法，包括以下步驟
(1)、將立方氮化硼微粉、碳化鈮微粉、氧化鋁微粉、二硅化鑰微粉、炭黑微粉和硼微粉按重量份比加入到超硬合金罐中混合均勻；
(2)、將混合好的原料放入超高壓超硬合金組合塊合成腔體模具中進(jìn)行密封；
(3)、將整個(gè)合成腔體模具放入高溫下熱壓成型，壓力為9-14GPa，溫度為1200-2000°C，保壓時(shí)間為 70-120 秒；
(4)、熱壓完成后，從合成腔體模具取出模型進(jìn)行冷卻，冷卻后的模型與其他零部件組裝形成成品。所述的步驟(3)中熱壓成型的壓力為10. 5-12. 5GPa，溫度為1400_1550°C，保壓時(shí)間為80-100秒。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明中的立方氮化硼其晶體結(jié)構(gòu)類似金剛石，硬度略低于金剛石(注金剛石的莫氏硬度為10，立方氮化硼的莫氏硬度為9. 5，剛玉的莫氏硬度為9.0)，從而增強(qiáng)了鉗子的硬度；本發(fā)明中的二硅化鑰在高溫作用下具有很好的韌性，故可以提高本發(fā)明鉗子的韌性；本發(fā)明中的碳化鈮為綠色立方結(jié)晶，有金屬光澤，屬氯化鈉型立方晶系，相對密度8. 5，晶格常數(shù)a = O. AAlxm,熔點(diǎn)2300°C，顯微硬度> 235Gpa ( > 2400 kg/mm2)，比剛玉還硬，常作為碳化物硬質(zhì)合金添加劑；本發(fā)明將立方氮化硼與立方碳化鈮復(fù)合使用，增強(qiáng)了鉗子的硬度和耐磨性，明顯提高鉗子的剪切效率和使用壽命。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此。以下測試項(xiàng)目均執(zhí)行相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，洛氏硬度GB/T 230. 3-2002，耐磨性能GB/T 12444-2006。·
實(shí)施例11、一種立方氮化硼復(fù)合材料鉗子，由以下重量份數(shù)的組分制備而成粒度為SOnm立方氮化硼微粉100份、粒度為80nm碳化鈮微粉10份、粒度為80nm氧化鋁微粉5份、粒度為80nm 二硅化鑰微粉5份、粒度為80nm炭黑微粉5份、純度為99. 9%粒度為80nm硼微粉·3份。2、一種立方氮化硼復(fù)合材料鉗子的制作方法，包括以下步驟
(1)、將立方氮化硼微粉、碳化鈮微粉、氧化鋁微粉、二硅化鑰微粉、炭黑微粉和硼微粉按重量份比加入到超硬合金罐中混合均勻；
(2)、將混合好的原料放入超高壓超硬合金組合塊合成腔體模具中進(jìn)行密封；
(3)、將整個(gè)合成腔體模具放入高溫下熱壓成型，壓力為11.5GPa，溫度為1450°C，保壓時(shí)間為80秒；
(4)、熱壓完成后，從合成腔體模具取出模型進(jìn)行冷卻，冷卻后的模型與其他零部件組裝形成成品。實(shí)施例1制作的鉗子的硬度及磨損性能見表I。實(shí)施例21、一種立方氮化硼復(fù)合材料鉗子，由以下重量份數(shù)的組分制備而成粒度為IOOnm的立方氮化硼微粉100份、粒度為IOOnm碳化鈮微粉50份、粒度為IOOnm氧化鋁微粉20份、粒度為IOOnm 二硅化鑰微粉20份、粒度為IOOnm炭黑微粉20份、純度為99. 6%粒度為IOOnm硼微粉10份。2、一種立方氮化硼復(fù)合材料鉗子的制作方法，包括以下步驟
(1)、將立方氮化硼微粉、碳化鈮微粉、氧化鋁微粉、二硅化鑰微粉、炭黑微粉和硼微粉按重量份比加入到超硬合金罐中混合均勻；
(2)、將混合好的原料放入超高壓超硬合金組合塊合成腔體模具中進(jìn)行密封；
(3)、將整個(gè)合成腔體模具放入高溫下熱壓成型，壓力為11.3GPa，溫度為1500°C，保壓時(shí)間為85秒；
(4)、熱壓完成后，從合成腔體模具取出模型進(jìn)行冷卻，冷卻后的模型與其他零部件組裝形成成品。實(shí)施例2制作的鉗子的硬度及磨損性能見表I。實(shí)施例31、一種立方氮化硼復(fù)合材料鉗子，由以下重量份數(shù)的組分制備而成粒度為150nm的立方氮化硼微粉100份、粒度為150nm碳化鈮微粉20份、粒度為150nm氧化鋁微粉10份、粒度為150nm 二硅化鑰微粉10份、粒度為150nm炭黑微粉15份、純度為99. 9%粒度為150nm硼微粉5份。2、一種立方氮化硼復(fù)合材料鉗子的制作方法，包括以下步驟
(1)、將立方氮化硼微粉、碳化鈮微粉、氧化鋁微粉、二硅化鑰微粉、炭黑微粉和硼微粉按重量份比加入到超硬合金罐中混合均勻；
(2)、將混合好的原料放入超高壓超硬合金組合塊合成腔體模具中進(jìn)行密封；
(3)、將整個(gè)合成腔體模具放入高溫下熱壓成型，壓力為ll.SGPa，溫度為1520°C，保壓時(shí)間為90秒；
(4)、熱壓完成后，從合成腔體模具取出模型進(jìn)行冷卻，冷卻后的模型與其他零部件組裝形成成品。 實(shí)施例3制作的鉗子的硬度及磨損性能見表I。實(shí)施例41、一種立方氮化硼復(fù)合材料鉗子，由以下重量份數(shù)的組分制備而成粒度為150nm的立方氮化硼微粉100份、粒度為IOOnm碳化鈮微粉30份、粒度為IOOnm氧化鋁微粉15份、粒度為IOOnm 二硅化鑰微粉12份、粒度為IOOnm炭黑微粉12份。2、一種立方氮化硼復(fù)合材料鉗子的制作方法，包括以下步驟
(1)、將立方氮化硼微粉、碳化鈮微粉、氧化鋁微粉、二硅化鑰微粉、炭黑微粉和硼微粉按重量份比加入到超硬合金罐中混合均勻；
(2)、將混合好的原料放入超高壓超硬合金組合塊合成腔體模具中進(jìn)行密封；
(3)、將整個(gè)合成腔體模具放入高溫下熱壓成型，壓力為12.5GPa，溫度為1550°C，保壓時(shí)間為100秒；
(4)、熱壓完成后，從合成腔體模具取出模型進(jìn)行冷卻，冷卻后的模型與其他零部件組裝形成成品。實(shí)施例4制作的鉗子的硬度及磨損性能見表I。實(shí)施例51、一種立方氮化硼復(fù)合材料鉗子，由以下重量份數(shù)的組分制備而成粒度為120nm的立方氮化硼微粉100份、粒度為120nm碳化鈮微粉10份、粒度為120nm氧化鋁微粉20份、粒度為120nm 二硅化鑰微粉20份、粒度為120nm炭黑微粉10份、純度為99. 9%粒度為120nm硼微粉6份。2、一種立方氮化硼復(fù)合材料鉗子的制作方法，包括以下步驟
(1)、將立方氮化硼微粉、碳化鈮微粉、氧化鋁微粉、二硅化鑰微粉、炭黑微粉和硼微粉按重量份比加入到超硬合金罐中混合均勻；
(2)、將混合好的原料放入超高壓超硬合金組合塊合成腔體模具中進(jìn)行密封；
(3)、將整個(gè)合成腔體模具放入高溫下熱壓成型，壓力為12.5GPa，溫度為1550°C，保壓時(shí)間為100秒；
(4)、熱壓完成后，從合成腔體模具取出模型進(jìn)行冷卻，冷卻后的模型與其他零部件組裝形成成品。實(shí)施例5制作的鉗子的硬度及磨損性能見表I。表I實(shí)施例1-5硬度及耐磨性
權(quán)利要求
1.一種立方氮化硼復(fù)合材料鉗子，其特征在于，由以下重量份數(shù)的組分制備而成立方氮化硼微粉100份、碳化鈮微粉10-50份、氧化鋁微粉5-20份、二硅化鑰微粉5-20份、炭黑微粉5-20份、硼微粉0-10份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立方氮化硼復(fù)合材料鉗子，其特征在于所述的立方氮化硼微粉、碳化鈮微粉、氧化鋁微粉、二硅化鑰微粉、炭黑微粉和硼微粉的粒度均為80_150nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立方氮化硼復(fù)合材料鉗子，其特征在于所述的硼微粉的純度為99. 6%以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立方氮化硼復(fù)合材料鉗子的制作方法，其特征在于包括以下步驟 (1)、將立方氮化硼微粉、碳化鈮微粉、氧化鋁微粉、二硅化鑰微粉、炭黑微粉和硼微粉按重量份比加入到超硬合金罐中混合均勻； (2)、將混合好的原料放入超高壓超硬合金組合塊合成腔體模具中進(jìn)行密封； (3)、將整個(gè)合成腔體模具放入高溫下熱壓成型，壓力為9-14GPa，溫度為1200-2000°C，保壓時(shí)間為 70-120 秒； (4)、熱壓完成后，從合成腔體模具取出模型進(jìn)行冷卻，冷卻后的模型與其他零部件組裝形成成品。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種立方氮化硼復(fù)合材料鉗子的制作方法，其特征在于所述的步驟(3)中熱壓成型的壓力為10. 5-12. 5GPa，溫度為1400_1550°C，保壓時(shí)間為80-100秒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種立方氮化硼復(fù)合材料鉗子及其制作方法，立方氮化硼復(fù)合材料鉗子是由以下重量份數(shù)的組分制備而成立方氮化硼微粉100份、碳化鈮微粉10-50份、氧化鋁微粉5-20份、二硅化鉬微粉5-20份、炭黑微粉5-20份、硼微粉0-10份。本發(fā)明將立方氮化硼與立方碳化鈮等復(fù)合使用，增強(qiáng)了鉗子的硬度和耐磨性，明顯提高鉗子的剪切效率和使用壽命。
文檔編號C04B35/5831GK103011832SQ201210508379
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月3日
發(fā)明者楊桂生, 俞飛 申請人:合肥杰事杰新材料股份有限公司