高抗压强度低密度的陶瓷金属复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种具有高抗压强度低密度的陶瓷金属复合材料。其制备方法如下：将质量分数为5～50％的碳化硅粉末与碳化硼粉末混合造粒，在50～120MPa压力下模压成型，接着将模压制得的陶瓷预制坯放置在真空烧结炉中升温至1600～1900℃烧结，得到高强度低密度的多孔预烧体；然后在真空条件下浸渗铝液，并进行热处理，最终得到B4C-SiC/Al复合材料。由此方法制得的B4C-SiC/Al复合材料一方面抗压强度是B4C/Al复合材料的1～2倍，而断裂韧度没有明显变化；另一方面降低生产成本，简化制备工艺，可以根据要求机加工成各种形状复杂的产品。

主权项

一种高抗压强度低密度的陶瓷金属复合材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：(1)造粒成型：以掺杂碳化硅陶瓷粉末和碳化硼粉末为陶瓷物料，将质量百分比为5～50％的掺杂碳化硅陶瓷粉末和余量碳化硼粉末加入三维行星式混粉机进行混粉；在混匀后的陶瓷物料中加入质量浓度为4％的粘结剂PVA并混合造粒，粘结剂PVA的加入量为陶瓷物料总质量的2～10％；造粒后，再采用24～60目筛子过筛；静置12小时后再将所造粒子置于铸铁模具中加压成型，得到预制坯，模压压力为50～120MPa，保压30～150s，(2)无压烧结：将预制坯置于真空烧结炉中，抽真空，真空为10‑2Pa，以5～10℃/min速度升温至1600～1900℃烧结，保温0.5～2h，得到B4C‑SiC基多孔预烧体，(3)无压浸渗：将铝块放在B4C‑SiC基多孔预烧体上，并共同放置在真空烧结炉中升温至1000～1200℃，保温0.5～2h，得到陶瓷金属，(4)热处理：将陶瓷金属放置热处理炉中，并加热至650～900℃温度，保温8～24h后取出，并置于水中做淬火处理。