[发明专利]Ni-Al2

说明书

本发明提供了一种Ni‑Al2O3复合材料的近净成形方法，将羰基Ni粉、Al2O3、Y2O3和MgO球磨得到混合物料后与粘结剂混炼，得到混炼物料，混炼物料造粒后注射成形，得到成形试样，然后进行脱脂、冷等静压、热等静压烧结，得到Ni‑Al2O3复合材料，本发明通过采用球磨工艺、混炼工艺、注射工艺及注射后的脱脂工艺和冷等静压、热等静压烧结工艺制备Ni‑Al2O3复合材料，制得的Ni‑Al2O3复合材料致密度可达99.9％，维氏硬度1788HV，抗弯强度422MPa，断裂韧性5.9MPa·m1/2，可用于制备复杂形状的零件，满足各行各业对精密度高、结构复杂、韧性高及全致密零件的要求。

技术领域

本发明涉及金属陶瓷复合材料技术领域，尤其涉及一种Ni-Al2O3复合材料的近净成形方法。

背景技术

Al2O3是目前资源最丰富的陶瓷之一，具有强度高、电阻率高、电绝缘性好、硬度和熔点高、抗腐蚀性好、抗氧化性好、热膨胀系数小等基本属性，可以承受比金属材料和高分子材料更苛刻的工作环境，在机械、化工、医学、航空航天等领域发挥着重要的作用。但是由于脆性大、加工难度大等缺点，氧化铝的应用受到了很大的限制，而金属增韧氧化铝基复合材料拥有极大的应用空间。

镍是应用最广泛的金属单质之一，具有极好的耐腐蚀性、韧性、延展性、导热性和导电性。镍的熔点为1453℃，属于中等熔点金属体系，相比低熔点金属，镍具有较好的高温性能，相比高熔点金属，镍在高强度时具有较好的韧性。将金属镍颗粒引入氧化铝陶瓷基体内，不仅能以多种方式阻碍基体裂纹的扩展，如裂纹的钝化、偏转、钉扎及金属粒子的拔出等，使得复合陶瓷的抗弯强度和断裂韧性得以提高，也改善了氧化铝陶瓷的烧结性能。

现有技术中制备Ni-Al2O3金属陶瓷复合材料的方法是热压成型的方法，如刘勋等公开了用热压制备纳米Ni-Al2O3金属陶瓷粉末，Ni颗粒均匀分布在 Al2O3基体中，有效地阻止了Al2O3基体晶粒的长大(参见《纳米Ni-Al2O3金属陶瓷粉末热压致密化过程》，刘勋等，中南大学学报(自然科学版),2004, 35(1):21-25)；顾斯迪公开了以Al2O3和Ni(NO3)2·6H2O为初始原料，采用热压烧结制备Al2O3/Ni金属粒子增韧纳米复合陶瓷的方法(参见《Ni颗粒弥散增韧 Al2O3基纳米复相陶瓷的制备与性能研究》，顾斯迪，清华大学，2004)。但是这些传统的压制成形制备金属陶瓷只能成形形状相对简单的零件，要生产异形零件还需通过后续的机械加工。

发明内容