[发明专利]一种层状复合材料制备方法

权利要求书

1.一种层状复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、对块状第一基体进行表面处理，使其表面形成密集的具有特定形貌的微细孔洞；

步骤2、使第二金属层与所述第一基体层状复合；

其中：所述第一基体为金属材料或陶瓷材料中的一种；

所形成的微细孔洞形貌特征是微细孔洞内局部区域的截面尺寸大于孔口尺寸，所形成的微细孔洞尺寸为20纳米～2000微米，孔洞密度，即孔洞面积占第一基体材料的表面总面积的比例为5％～75％。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一基体为金属材料时，表面处理的是采用化学腐蚀、化学或物理沉积多孔膜、阳极氧化和通过电火花、激光、等离子或机械打孔的方法形成微细孔洞，

所述第一基体为陶瓷材料时，采用在陶瓷坯体成型时在其表面嵌入粒径为20纳米～2000微米的颗粒，在成型或烧结后再将这些颗粒溶解掉、分解掉或挥发掉的方法形成微细孔洞；

所述颗粒物质组成包括无机物单质、合金、无机化合物或有机聚合物，也包括天然的矿物。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二金属层与所述第一基体层状复合的方法有液－固相复合法、粉末冶金复合法。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，对于液－固相复合法，包括铸造、热浸镀、喷射成型的方法，进一步包括如下步骤：

加热使第二金属全部或局部熔化成液态的熔化液，第二金属的熔化液在外力作用下进入并充填所述第一基体表面的微细孔洞，所述熔化液冷却凝固后留存、固定在微细孔洞中。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，可以通过控制第一基体的预热温度、模具温度、第二种金属熔化液的温度、冷却方式和冷却速度因素，调节层合面附近第二种金属熔化液的凝固时间。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述粉末冶金复合法，已经表面处理的第一基体预先放入粉末冶金模具的预设位置，将金属粉末与粘接剂的混合料在压力作用下注入模腔中，部分混合料进入第一基体表面的微细孔洞，固化后得到第一基体与粉末冶金坯体结合在一起的复合坯体，复合坯体经脱脂、烧结后续工序处理后，充填在微细孔洞中的金属粉末成为接近致密的金属粒，并通过孔洞口与所述粉末冶金坯体烧结层连通。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，第一基体与第二金属层之间的结合依靠第一基体表面的微细孔洞的孔壁与留存在微细孔洞中的第二种金属层之间形成的机械互锁作用。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一基体为金属材料时，包括黑色金属材料和有色金属材料，或带镀层的金属材料和颗粒强化或纤维强化金属基复合材料，所述第一基体为陶瓷材料，包括氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，层状复合材料的制备方法还包括通过改变第一基体和第二金属层的种类和层数，增加复合材料的加工次数，制备多层层状复合材料；

复合过程中利用模具直接加工出所需要形状和尺寸的层状复合材料零件。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备的层状复合材料可以进行后续机械加工，包括冲压、切削、磨削加工；

制备的层状复合材料可以进行后续表面处理，包括喷砂、拉丝、打磨、电镀、阳极氧化、真空镀。