[发明专利]用于制备梯度多孔复合材料的组合式放电等离子烧结模具

权利要求书

1.一种用于制备梯度多孔复合材料的组合式放电等离子烧结模具，具有一个模具内芯（4），其特征是：模具内芯（4）是具有中心通孔的石墨圆筒结构，石墨圆筒结构的上模具外套（9）和下模具外套（5）同轴心地固定套在模具内芯（4）外部，上模具外套（9）位于下模具外套（5）的正上方且两者之间留有轴向间隙，模具内芯（4）的中心通孔的内壁上紧密贴有圆筒结构的氧化铝内套（2），氧化铝内套（2）的中心通孔的内壁上紧密贴有圆筒结构的石墨纸套（13），石墨纸套（13）的上端开口处密封连接上石墨薄片（15）、下端开口处密封连接下石墨薄片（16），上石墨薄片（15）的上表面在轴向上叠压有上氧化铝薄片（7），下石墨薄片（16）的下表面在轴向上叠压有下氧化铝薄片（3），上氧化铝薄片（7）和下氧化铝薄片（3）的直径等于氧化铝内套（2）的内径，在上石墨薄片（15）、下石墨薄片（16）和石墨纸套（13）围成的圆柱形空腔中盛满粉末原料，氧化铝内套（2）轴向的上、下方各紧密贴合有一个石墨环，分别是上石墨环（17）和下石墨环（18），上石墨环（17）和下石墨环（18）的外壁贴于模具内芯（4）的内壁上，内径等于氧化铝内套（2）的内径，上氧化铝薄片（7）的上表面的轴向上叠压石墨材质的上压头（8），下氧化铝薄片（3）的下表面的轴向叠压石墨材质的下压头（1），上压头（8）和下压头（1）的直径与上石墨环（17）和下石墨环（18）的内径相同，上压头（8）和下压头（1）连接放电等离子烧结系统（14），放电等离子烧结系统（14）对上压头（8）和下压头（1）施加直流脉冲电流和压力。

2.根据权利要求1所述的用于制备梯度多孔复合材料的组合式放电等离子烧结模具，其特征是：所述的粉末原料为400目钛粉与氮化硼纳米片的混合粉末，氮化硼纳米片所占的体积为混合粉末总体积的0.5～2%。

3.根据权利要求1所述的用于制备梯度多孔复合材料的组合式放电等离子烧结模具，其特征是：上氧化铝薄片（7）、上石墨薄片（15）、下氧化铝薄片（3）、下石墨薄片（16）均为实心片状结构，上石墨薄片（15）和下石墨薄片（16）的轴向厚度均为0.5mm，上氧化铝薄片（7）和下氧化铝薄片（3）的轴向厚度均为1mm。

4.根据权利要求1所述的用于制备梯度多孔复合材料的组合式放电等离子烧结模具，其特征是：上模具外套（9）和下模具外套（5）之间的轴向间隙处，位于模具内芯（4）的侧壁中部处开有一个测温孔（10），测温孔（10）与模具内芯（4）的中心通孔不相通，测温孔（10）中放置温度采集装置。

5.根据权利要求1所述的用于制备梯度多孔复合材料的组合式放电等离子烧结模具，其特征是：氧化铝内套（2）的壁厚为1～1.5mm，石墨纸套（13）的壁厚为0.5mm，氧化铝内套（2）的轴向高度大于石墨纸套（13）的轴向高度。

6.根据权利要求1所述的用于制备梯度多孔复合材料的组合式放电等离子烧结模具，其特征是：上石墨环（17）、下石墨环（18）和氧化铝内套（2）的轴向高度之和等于模具内芯（4）的轴向高度。

7.根据权利要求1所述的用于制备梯度多孔复合材料的组合式放电等离子烧结模具，其特征是：上石墨薄片（15）的上表面与石墨纸套（13）的上表面平齐，下石墨薄片（16）的下表面与石墨纸套（13）的下表面平齐；上氧化铝薄片（7）的上表面与氧化铝内套（2 ）的上表面平齐，下氧化铝薄片（3）的下表面与氧化铝内套（2） 的下表面平齐。