一种多尺度双界面金属陶瓷粉末的制备方法

摘要

本发明公开了一种多尺度双界面金属陶瓷粉末的制备方法，它采用机械合金化和筛分工艺制备多尺度陶瓷颗粒，通过包覆工艺制备金属或合金包覆型多尺度金属陶瓷颗粒，并通过材料成分和热处理工艺控制包覆界面结合状态，通过选配不同尺度的包覆型金属陶瓷颗粒进行团聚造粒获得双界面金属陶瓷颗粒，通过致密化及尺度和密度双分级，获得多尺度双界面结构金属陶瓷粉末，该方法制备的多尺度双界面金属陶瓷粉末，具有陶瓷相与包覆相结合及包覆型颗粒之间界面结合可控的双界面结构，具有陶瓷颗粒和粉末粒子尺度、密度分布可控的多尺度特征，本发明的粉末结构设计新颖、可控性好，使用该粉末制备的金属陶瓷材料，兼具高强度、高韧性，市场应用前景较好。

主权项

1.本发明涉及一种多尺度双界面金属陶瓷粉末的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：球磨：将一种或按照多种成分进行配比的多种陶瓷粉末进行分组球磨；筛分：对球磨后的机械合金化后的陶瓷颗粒进行筛分获得从纳米级、亚微米级到微米级多尺度陶瓷颗粒，对球磨后的陶瓷粉末通过筛分工艺控制其尺度达到分级，再根据要求配置不同尺度比例的多尺度陶瓷颗粒，从而作为后续的包覆处理用粉末；包覆：将上述不同尺度陶瓷颗粒在其表面进行金属或合金包覆层包覆，并结合热处理工艺实现包覆层与陶瓷颗粒间界面扩散，控制界面结合，从而形成界面结合状态可控的金属或合金包覆型双相多尺度金属或合金陶瓷颗粒；团聚：将不同尺度的金属或合金包覆型双相金属或合金——陶瓷颗粒按照设计比例配比混合后进行团聚造粒，控制金属或合金包覆型双相金属陶瓷颗粒间界面的结合状态，从而获得多尺度双界面结构金属陶瓷粉末；致密化：通过对团聚粉末选择不同的热处理温度、气氛压力和时间等获得不同密度的复合粉末；分级：对致密化处理后的复合粉末进行尺寸和密度双分级：首先通过筛分进行尺寸分级，再对同尺寸粒子利用沉降离心机按密度分级，从而获得尺寸与质量分布可控的多尺度双相双界面金属陶瓷粉末。