[发明专利]一种陶瓷金属多孔复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种陶瓷金属多孔复合材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

第一步：将质量比1:0.3-0.6：1.2-3.1的高岭土、氧化铝粉体和工业铝溶胶置于混料罐中，混合烘干过筛后，加入矿化剂和助烧剂，再次混合烘干并过筛后，获得混合粉体A；

第二步：将第一步所述混合粉体A与溶剂和粘结剂置于混料罐中，加入氧化铝球，混合6h～12h，倒入烧杯后，加入消泡剂,在真空下除泡4-10min，获得稳定分散的浆料，其中所述混合粉体A占所述浆料总体积的5%-40%；

第三步：将多孔泡沫金属在丙酮中进行超声清洗，烘干并切割成所需的形状，将所述多孔泡沫金属放入与其形状一致的模具中，然后将所述模具放在制冷装置内进行冷冻处理，且冷冻温度为-196-0℃；

第四步：将第二步中所述浆料倒入第三步所述模具中，并使所述浆料没过所述多孔泡沫金属，获得凝固的浆料；

第五步：将第四步所述凝固后的浆料在温度为-10℃-40℃、压力为1～100Pa的条件下冷冻干燥1～5天，获得多孔陶瓷/金属复合生坯；

第六步：将第五步所述复合生坯置于密封的氧化铝坩埚中，在惰性气氛中进行反应烧结，烧结温度为900-1300℃，保温1-3h，升温速率为1-5℃/min，最终获得陶瓷/金属多孔复合材料。

2.根据权利要求1所述的陶瓷金属多孔复合材料的制备方法，其特征在于，第一步中所述的工业铝溶胶固相含量为25%，且所述溶胶中的胶体颗粒大小为20-80nm；第一步所述高岭土需经过900℃高温煅烧，并经球磨使其粒径分布在0.2-1μm之间；第一步所述氧化铝粉体为α-Al₂O₃，且所述粉体粒径为1-2μm。

3.根据权利要求1所述的陶瓷金属多孔复合材料的制备方法，其特征在于，第一步中所述的矿化剂为无水氟化铝，且所述矿化剂的粒度为5-10μm，所述矿化剂的加入量占所述混合粉体A总质量的8-12%。

4.根据权利要求1所述的陶瓷金属多孔复合材料的制备方法，其特征在于，第一步所述的助烧剂为MoO₃、MnO₂或CuO中的一种，且所述助烧剂的粒度为5-10μm，所述助烧剂的加入量占所述混合粉体A总质量的6-10%。

5.根据权利要求1所述的陶瓷金属多孔复合材料的制备方法，其特征在于，第二步所述的溶剂为去离子水、叔丁醇或崁烯中的一种。

6.根据权利要求1所述的陶瓷金属多孔复合材料的制备方法，其特征在于，第二步所述的粘结剂为聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛或明胶中的一种，且所述粘结剂占第一步所述混合粉体A质量的0.5%-1.6%。

7.根据权利要求1所述的陶瓷金属多孔复合材料的制备方法，其特征在于，第二步所述的消泡剂为正丁醇，且所述消泡剂占第一步所述混合粉体A质量的0.3%-0.5%。

8.根据权利要求1所述的陶瓷金属多孔复合材料的制备方法，其特征在于，第三步所述多孔泡沫金属为铁、铜、镍、钛、金、锆、钼中的一种或上述所述多孔泡沫金属的合金中的一种，且所述多孔泡沫金属的孔径为0.1-5mm。

9.根据权利要求1所述的陶瓷金属多孔复合材料的制备方法，其特征在于，第六步所述的惰性气氛为高纯氮气或氩气气氛。

10.根据利用权利要求1-9任一项所述的方法制备的一种陶瓷金属多孔复合材料。