陶瓷相多组元复合材料预制件的制备方法

摘要

一种陶瓷相多组元复合材料预制件的制备方法，由制备浆料、制备混合料、脱水、制备坯件、焙烧步骤组成。本发明在原料配比中，采用微米级晶须和纳米级颗粒作为增强相，完成复合材料预制件的制作。使之应用在随后的复合材料的制作中，可以通过合理的工艺添加入基体合金中，改善原有基体合金的组织结构，使原有的基体合金性能得以彻底的改善，达到铸铁或钢的某些特殊性。该方法具有成本低、效率高、简单易行等优点,适合工业化大规模生产制作。

主权项

一种陶瓷相多组元复合材料预制件的制备方法，由下述步骤组成：(1)制备浆料将聚氧化乙烯3～10质量份加入到800～1300质量份的常温水中，搅拌1～3小时，均匀溶解，制备成聚氧化乙烯水溶液，将陶瓷晶须50～120质量份加入到聚氧化乙烯水溶液中，搅拌3～5小时，静置20～24小时，制成浆料待用；上述的聚氧化乙烯的数均分子量为17～22万；陶瓷晶须是氧化铝陶瓷晶须、氧化硅陶瓷晶须、硅酸铝陶瓷晶须、石墨陶瓷晶须、氧化硼陶瓷晶须、氮化硅陶瓷晶须中的任意一种或它们之间的任意组合物；(2)制备混合料将配置的浆料中加入分子量为18～20万的聚乙烯醇与糊精质量比为1：1的组合物6～15质量份，水玻璃3～10质量份，搅拌3～5小时，在搅拌过程中加入陶瓷颗粒10～40质量份，制备成混合料；上述的陶瓷颗粒是氧化铝陶瓷颗粒、氧化硅陶瓷颗粒、碳陶瓷颗粒、碳化硼陶瓷颗粒中的任意一种或它们之间的组合物，其颗径是纳米级或者不同种类的纳米级颗粒的混合体；(3)脱水将配置好的混合料，用孔径等于或小于陶瓷晶须直径的滤网包扎，采用离心法或加压或负压法过滤掉95％以上的水分；(4)制备坯件将过滤掉水分的物料，置于成型模具中，在5～25MPA的压力下，压制成型，制成坯件；(5)焙烧将制成的坯件，在工业用热处理炉内150～180℃烧结3～5小时，升温到1180～1250℃烧结4～7小时，随炉自然冷却，制备成陶瓷相多组元复合材料预制件。