[发明专利]一种热压烧结颗粒增强锌基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种热压烧结颗粒增强锌基复合材料；其特征在于：其原料由Zn粉、Al粉、Cu粉以及TiB₂粉按质量比，Zn粉：Al粉：Cu粉：TiB₂粉＝50-90：15-40：1-3：1-20组成；

所述Zn粉的纯度大于等于99.9％，所述Zn粉的粒度为1-10μm；

所述Al粉的纯度大于等于99.9％，所述Al粉的粒度为10-30μm；

所述Cu粉的纯度大于等于99.9％，所述Cu粉的粒度为1.5-3.5μm；

所述TiB₂粉的纯度大于等于99.9％，所述TiB₂粉的粒度为1.5-5.5μm；

所述热压烧结颗粒增强锌基复合材料的制备方法包括下述步骤：

步骤一

按设定的质量比配取Zn粉、Al粉、Cu粉以及TiB₂粉，然后将配取的粉末置于球磨机内，在保护气氛下进行湿式球磨至少3小时后，进行真空干燥，得到待压粉末；

步骤二

对步骤一所得待压粉末进行预压；得到待烧结坯；

步骤三

将步骤二所得待烧结坯，放入真空热压烧结炉中进行真空热压烧结，得到热压烧结颗粒增强锌基复合材料；所述真空热压烧结的工艺参数为：温度400-420℃、炉内气压小于等于10^-2Pa、待烧结坯上所承受的压力为10-100MPa。

2.根据权利要求1所述的一种热压烧结颗粒增强锌基复合材料；其特征在于：其原料由Zn粉、Al粉、Cu粉以及TiB₂粉按质量比，Zn粉：Al粉：Cu粉：TiB₂粉＝60-80：20-36：1.5-2.5：1-15组成。

3.根据权利要求2所述的一种热压烧结颗粒增强锌基复合材料；其特征在于：其原料由Zn粉、Al粉、Cu粉以及TiB₂粉按质量比，Zn粉：Al粉：Cu粉：TiB₂粉＝62.8-76.2：22-35：1.8-2.2：2-12组成。

4.根据权利要求1所述的一种热压烧结颗粒增强锌基复合材料，其特征在于：步骤一中所述湿式球磨时，采用无水乙醇作为助剂；Zn粉末、Al粉末、Cu粉末以及TiB₂粉末的总质量与助剂的质量之比为10-25：1-2；湿式球磨时，控制转速为300-800转/分钟。

5.根据权利要求4所述的一种热压烧结颗粒增强锌基复合材料，其特征在于：步骤一中所述湿式球磨时，

球磨罐的填充率为60-80％；

Zn粉末、Al粉末、Cu粉末以及TiB₂粉末的总质量与磨球的质量比为1:8～10；所述磨球由不同尺寸钢球按数量比，直径20mm的钢球：直径10mm的钢球：直径5mm的钢球＝1:5:5组成；

湿式球磨的时间为3-10小时。

6.根据权利要求1所述的一种热压烧结颗粒增强锌基复合材料，其特征在于：步骤二中所述预压的工艺参数为：压力300MPa-500MPa、保压时间2-4小时，所述预压所用模具为石墨模具。

7.根据权利要求1所述的一种热压烧结颗粒增强锌基复合材料，其特征在于：将步骤二所得待烧结坯，放入真空热压烧结炉中，抽真空至炉内气压小于等于7×10^-3Pa后，以6-10℃/min升温至370-390℃，保温20-60min后，再以1-4℃/min的升温速率升温至400-420℃，保温4-6小时后，随炉冷却至室温，卸压、脱模；得到所述热压烧结颗粒增强锌基复合材料；抽真空的同时，通过机械加压装置对待烧结坯进行施压，并维持待烧结坯上所承受的压力为10-100MPa。