[发明专利]一种Sialon/Ti-22Al-25Nb陶瓷基复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种Sialon/Ti-22Al-25Nb陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：

S1、将非晶氮化硅粉、纳米氮化铝粉、Ti-22Al-25Nb预合金粉末和烧结助剂进行混合，得到混合粉末；

S2、在步骤S1中得到的混合粉末进行放电等离子烧结，得到Sialon/Ti-22Al-25Nb陶瓷基复合材料，所述烧结助剂包括氧化铝和氧化钇；

所述烧结温度接近Ti-22Al-25Nb预合金粉末熔点温度以及陶瓷材料的烧结温度，由于烧结温度在Ti-22Al-25Nb预合金粉末熔点温度附近，当烧结材料冷却下来时，Ti-22Al-25Nb相收缩，与基体相分离，从而形成一种性能类似于多孔陶瓷的陶瓷基复合材料；

由于Ti-22Al-25Nb组织在材料烧结过程中在轴向压力的作用下，发生塑性变形，沿径向拉长，故所得烧结料中，在Sialon基体上分布的椭圆形Ti-22Al-25Nb组织沿径向择优取向，所述Sialon/Ti-22Al-25Nb陶瓷基复合材料的轴向断裂韧性优于径向断裂韧性。

2.根据权利要求1所述的Sialon/Ti-22Al-25Nb陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：所述非晶氮化硅的质量百分含量为70％～75％，纳米氮化铝的质量百分含量为12％～15％，氧化钇的质量百分含量为3％～5％，氧化铝的质量百分含量为1％～8％，Ti-22Al-25Nb预合金粉末的质量百分含量为3％～10％。

3.根据权利要求2所述的Sialon/Ti-22Al-25Nb陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：所述非晶氮化硅粉的颗粒直径为20～25nm，所述纳米氮化铝粉的颗粒直径为38～42nm，所述烧结助剂的平均颗粒直径为18～22nm，所述Ti-22Al-25Nb预合金粉末的颗粒直径为90～110μm。

4.根据权利要求1所述的Sialon/Ti-22Al-25Nb陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中混合方法为球磨，球磨的转速为200rpm，球磨时间为2h。

5.根据权利要求1所述的Sialon/Ti-22Al-25Nb陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中放电等离子烧结在氩气保护下进行。

6.根据权利要求5所述的Sialon/Ti-22Al-25Nb陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：所述烧结温度具体为1500～1600℃，升温到所述烧结温度的速率不超过100℃/min。

7.根据权利要求5所述的Sialon/Ti-22Al-25Nb陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：所述烧结的压力为25～35MPa，烧结的时间为30～50min。

8.根据权利要求1所述的Sialon/Ti-22Al-25Nb陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：所述Sialon/Ti-22Al-25Nb陶瓷基复合材料的断裂韧性大于或等于6.5MPa·m^1/2。