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《高强韧微纳米金属陶瓷材料关键技术开发与应用》——邓莹

2021-12-29 16:41:43 来源：重庆文理学院新材料技术研究院

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成果简介

本项技术利用我国富有的钒钛资源，开发高性能新材料，全部或部分替代稀有金属钨，并在超硬合金材料制备工艺等方面取得关键技术突破。制备的微纳米Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料，成本仅占同类进口产品的30-40%，各项性能指标达国内外先进水平，竞争优势明显。本技术采用自制的微纳米Co、Ti(C,N)、(W,Mo,Ta)C固溶体粉，采用模压成型及注射成型+低压烧结/二步氮化技术，制备出的金属陶瓷刀具材料整体性能优异，与同类产品相比，其抗弯强度（TRS）断裂韧性（KIC）均有显著提高，且产品成本大大低于传统WC硬质合金材料。本技术获国家授权发明专利10余项，公开发表论文26篇（其中SCI论文8篇、EI论文5篇）。
解决关键问题
1.采用机械固相-热分解法创新性地制备微纳米球形单相面心立方β-Co粉，在确保硬度的前提下，显著提高了金属陶瓷材料的强韧性。
2.采用固相反应-碳热还原氮化方法，在低于常规粉末制备温度200-300℃条件下，成功制备出微纳米碳化钨WC、碳氮化钛Ti(C,N)、碳化钒铬(Cr,V)C、碳化钨钼钽(W,Mo,Ta)C固溶体粉。
3.基于自制的微纳米β-Co、W、WC、(W,Mo,Ta)C固溶体粉，采用模压成型及注射成型+低压烧结/二步氮化技术，制备出了微纳米金属陶瓷材料，优化了金属陶瓷材料的微观结构，有效提高了综合机械性能。
市场应用与前景：
技术经重庆科技成果转化促进会鉴定达国内领先水平，且产品成本大大低于传统WC硬质合金材料，有市场前景，推广的价值显著。
应用案例：

该成果在重庆飞龙粉末冶金有限公司、成都传奇金属材料有限责任公司、重庆强锐科技有限公司等单位成功转化，销售收入累计6000余万元。

专家名片

邓莹，工学博士，重庆文理学院教授级高级工程师，硕士生导师，主要从事先进成型技术及金属基复合材料及其表界面行为相关的研究及教学工作。在先进合金材料、金属复合材料等领域取得了多项具有创新意义的成果。为成都成量集团、赣州澳克泰工具技术有限公司、重庆飞龙粉末冶金有限公司等企业做了大量技术服务。先后主持并参与了包括重庆市基础与前沿重点项目、国家自然科学基金、国家重大专项、国际合作项目等项目10余项。获授权发明专利20余项；在《Journal of Alloys and compounds》等期刊发表包括SCI/EI高水平作论文30余篇；主持研发的成果“高强韧金属陶瓷材料关键技术”已在多家企业成功转化，经重庆科技成果转化促进会鉴定达国内领先水平，实现销售收入6000余万元。