[发明专利]轻量化夹心结构的复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种轻量化夹心结构的复合材料，其特征在于，所述夹心结构由夹心层和设置在所述夹心层外部的外层组成，其中：

所述夹心层为金属粉和空心陶瓷颗粒的混合粉；

所述外层为金属粉；

用于所述夹心层的金属粉的粒径为40-90μm；

用于所述外层的金属粉的粒径为30-70μm；

所述外层与所述夹心层的厚度之比为1:100~1:5；

所述复合材料通过热压烧结制备，烧结温度为450-550℃，烧结压力为20-60MPa，保温时间为40-120min。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述空心陶瓷颗粒为Al₂O₃、SiC_HS、B₄C之中的一种或者任意二种或者三者的混合物。

3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述金属粉为镁合金粉、铝合金粉、钛合金粉之中的一种或者镁合金粉与铝合金粉的混合物。

4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，

将所述混合粉的总体积分数计为100％，其中所述金属粉的体积分数为40％~80％，所述空心陶瓷颗粒的体积分数为20％~60％。

5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述空心陶瓷颗粒为微球的空心陶瓷颗粒，所述微球的球径小于3mm，壁厚为10-120μm。

6.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述外层包括上外层和下外层，所述夹心层位于所述上外层和所述下外层之间。

7.根据权利要求6所述的复合材料，其特征在于，

所述上外层与所述夹心层的厚度之比为1:100~1:5；

所述下外层与所述夹心层的厚度之比为1:100~1:5。

8.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述外层全包围所述夹心层，所述外层与所述夹心层的形状相同或者不同。

9.制备权利要求1~8任一项所述的复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）混粉：将用于所述夹心层的所述金属粉与所述空心陶瓷颗粒混合，得到混合粉；

（2）装模：在模具内部由模具的底部至顶部依次铺设三层，包括：一层用于所述外层的所述金属粉，一层由所述步骤（1）中制得的所述混合粉，一层用于所述外层的所述金属粉，然后密封模具；

（3）热压烧结：将所述步骤（2）中装好的模具放入热压烧结炉中进行烧结，烧结温度为450~550℃，烧结压力为20-60MPa，保温时间为40-120min；

（4）取样：将模具从所述热压烧结炉中取出后打开，得到所述夹心结构的复合材料。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述步骤（1）和所述步骤（2）之间还包括如下步骤：

制备预制块：将所述步骤（1）中制得的所述混合粉装入模具中，然后将所述模具放入热压烧结炉中进行烧结，烧结温度为400-900℃，烧结压力为20-60MPa，保温时间为40-120min，烧结后得到所述夹心层的预制块。