一种连续互穿陶瓷金属复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种连续互穿陶瓷金属复合材料的制备方法，包括如下步骤：（1）原料选择及复合材料结构设计；（2）原料粉碎处理；（3）制备陶瓷素坯；（4）制备陶瓷骨架；（5）陶瓷骨架与金属复合。本发明一种连续互穿陶瓷金属复合材料的制备方法，其工艺过程简单，制备成本较低，能精确有效控制陶瓷骨架的孔隙结构，确保陶瓷骨架的力学强度，从而控制陶瓷相与金属相之间的连通性、空间分布及整体性能；本发明所制备的连续互穿陶瓷金属复合材料具有较高的抗弯强度，具有质轻高强的优点。

主权项

一种连续互穿陶瓷金属复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）原料选择及复合材料结构设计：以Al₂O₃作为陶瓷相原料，以Al、Cu合金粉作为金属相原料，复合材料中，陶瓷相作为多孔骨架结构，占复合材料体积分数的75～80%，金属相作为孔隙填充相，占复合材料体积分数的20～25%；（2）原料粉碎处理：将Al₂O₃粉体及Al、Cu合金粉体分别置入球磨机内研磨，使其直径为0.1～1μm，然后干燥备用；（3）制备陶瓷素坯：向步骤（2）中研磨的Al₂O₃粉中加入一定量的聚乙烯醇溶液，混匀后过筛，然后在3～5MPa的压力下预压，再在80℃下干燥，最后在10～15 MPa的压力压制成陶瓷素坯；（4）制备陶瓷骨架：取2块步骤（3）中压制成型的素坯，在其表面均匀喷水，然后在两块素坯的粘结面上均匀涂覆一层粘结剂，之后将其叠放在一起，至于真空干燥箱内烘干，即得网络陶瓷骨架；（5）陶瓷骨架与金属复合：按步骤（1）中设计的体积分数，将步骤（4）中得到的陶瓷骨架置入温度为500～550℃的复合模具内预热30～60min，再在其上放置相应含量的研磨后的Al、Cu合金粉，通过程序升温及加压，使Al、Cu合金粉经熔融浸渗到陶瓷骨架内，随模具冷却后得到所述连续互穿陶瓷金属复合材料。