[发明专利]一种颗粒增强金属基复合材料的熔融金属包覆热等静压制备方法

权利要求书

1.一种颗粒增强金属基复合材料的熔融金属包覆热等静压制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）原料混合

根据待制备的颗粒增强金属基复合材料的成分配比，称取相应的复合材料基体、复合材料增强体，混合均匀，得第一混合物；

（2）冷等静压成型

将步骤（ 1） 制备的第一混合物装入软膜模具中，进行冷等静压成型，制备出冷压坯；

（3）包套制作

以复合材料基体材料或与其熔点接近的同系列合金材料为包套材料，制作出与步骤（2） 冷压坯相配合的包套；

（4）装配

在包套内部涂上脱模剂，将涂有脱模剂的包套与步骤（ 2） 的冷压坯装配在一起，形成待热等静压的装配体；

（5）热等静压

将步骤（4）制备的待热等静压装配体装入石墨坩埚中，并将待热等静压装配体与石墨坩埚装入热等静压炉内，再将热等静压炉抽真空后，将热等静压炉升温至包套熔点以上10—150℃，保温1—30min，然后向热等静压炉中充入加压气体至设定压力，保压1—30min；

（6）包套去除

待步骤（5）完成后，去除包套，即得产品；

所述步骤（3）中，以复合材料基体合金或与其熔点接近的同系列合金板材或块材为包套材料，通过塑性加工方式或机械加工方式制作出与步骤（2）冷压坯相配合的包套；

所述步骤（5）中，包套先熔化为具有一定流动性和黏度的熔融金属，通过流动作用包覆在冷压坯表面，形成密封的熔融包套，在随后的加压过程中，熔融包套作为压力传递介质，使得冷压坯受压实现致密化。

2.根据权利要求1所述颗粒增强金属基复合材料的熔融金属包覆热等静压制备方法，其特征在于，所述步骤（6）中，采用机械加工方式或直接剥离方式去除包套。

3.根据权利要求1~2任一项所述颗粒增强金属基复合材料的熔融金属包覆热等静压制备方法，其特征在于，所述包套材料为铝、铝合金、铜、铜合金、钛、钛合金、铁、低碳钢中的一种或多种。

4.根据权利要求1~2任一项所述颗粒增强金属基复合材料的熔融金属包覆热等静压制备方法，其特征在于，所述复合材料基体为铝、铝合金、镁、镁合金、铜、铜合金、钛、钛合金、铁、钢中的一种或多种，所述复合材料增强体为陶瓷颗粒。

5.根据权利要求4所述颗粒增强金属基复合材料的熔融金属包覆热等静压制备方法，其特征在于，所述复合材料增强体为SiC陶瓷颗粒、B₄C陶瓷颗粒、WC陶瓷颗粒、Al₂O₃陶瓷颗粒、AlN陶瓷颗粒、TiB₂陶瓷颗粒、ZrB₂陶瓷颗粒中的一种或多种。

6.根据权利要求3所述颗粒增强金属基复合材料的熔融金属包覆热等静压制备方法，其特征在于，所述复合材料基体为铝、铝合金、镁、镁合金、铜、铜合金、钛、钛合金、铁、钢中的一种或多种，所述复合材料增强体为陶瓷颗粒。

7.根据权利要求6所述颗粒增强金属基复合材料的熔融金属包覆热等静压制备方法，其特征在于，所述复合材料增强体为SiC陶瓷颗粒、B₄C陶瓷颗粒、WC陶瓷颗粒、Al₂O₃陶瓷颗粒、AlN陶瓷颗粒、TiB₂陶瓷颗粒、ZrB₂陶瓷颗粒中的一种或多种。