一种金属陶瓷复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种金属陶瓷复合材料及其制备方法，属于复合材料领域。所述金属陶瓷复合材料由金属外套和陶瓷芯棒组成，金属外套通过浇注工艺包覆在陶瓷芯棒外部；所述方法包括陶瓷芯棒制备、浇注金属和对复合材料进行热处理的过程。其中，优选金属外套材料为铝合金，陶瓷芯棒材料为氧化铝。所述金属陶瓷复合材料、质量轻、抗弯强度高、不易变形，具有良好的界面冶金结合以及界面梯度效果。本发明所述制备方法，在浇注完成后密封保温，排除熔融金属中的空气，使熔融金属与陶瓷芯棒表面完全金属化结合，提高金属和陶瓷之间的结合强度；通过热处理工艺，消除了金属中的铸造缺陷。

主权项

一种金属陶瓷复合材料的制备方法，该金属陶瓷复合材料由金属外套和陶瓷芯棒组成，所述金属外套通过浇注工艺包覆在陶瓷芯棒外部；其特征在于：所述方法步骤如下：步骤一、陶瓷芯棒制备将陶瓷材料粉末球磨后压制成型，然后烧结制得陶瓷芯棒；步骤二、浇注金属(1)将陶瓷芯棒放置于模具中，在200～300℃下预热3～5min；(2)将金属加热至熔融状态后，保温20～50min；(3)将熔融的金属浇注到放置有陶瓷芯棒的模具中，浇注完成后密封保温30min以上；自然冷却后脱模，取出，得到复合材料；其中，浇注过程处于真空或惰性气体条件下；步骤三、对复合材料进行热处理，得到金属陶瓷复合材料；所述热处理过程如下：(1)固溶处理开启烧结炉，在炉子温度300℃以下时将复合材料装炉，以100℃/h的升温速度升温至530℃后，保温0.5h；然后以100℃/h的速度升温至535℃后，保温9h；出炉至80℃的水中淬火，淬火时间为15s；(2)时效处理将完成固溶处理的复合材料放入箱式循环空气电阻炉中，190℃保温3h后取出，在空气中冷却至室温，得到金属陶瓷复合材料；其中，固溶处理和时效处理均在氩气或氦气中进行。