[发明专利]一种金属/陶瓷复合多孔材料的制备方法有效
申请号: | 201911012348.1 | 申请日: | 2019-10-23 |
公开(公告)号: | CN110656258B | 公开(公告)日: | 2020-09-25 |
发明(设计)人: | 王耀奇;褚楚;李红;侯红亮 | 申请(专利权)人: | 中国航空制造技术研究院 |
主分类号: | C22C1/08 | 分类号: | C22C1/08 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 100024 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 金属 陶瓷 复合 多孔 材料 制备 方法 | ||
本发明涉及金属/陶瓷复合多孔材料的制备方法,该方法以铝合金、铝锂合金、镁合金、镁锂合金等为金属基体,SiC空心球、Al2O3空心球、Al2O3/SiO2空心球等为空心球材料,首先将金属基体熔化,然后让熔化后的金属渗透穿过堆积的陶瓷空心球,在此过程中,熔融的金属将附着在空心球表面上或堆积在空心球之间,通过多次反复的渗透可以控制空心球表面或之间的金属厚度,冷却至室温后陶瓷空心球之间将获得有效的连接,从而制备出金属/陶瓷复合多孔材料。
技术领域
本发明涉及金属基复合材料制备技术领域,特别是涉及一种金属/陶瓷复合多孔材料的制备方法。
背景技术
多孔材料是一种内部含有大量孔隙的新型的材料,根据其基体材料的不同有金属多孔材料、陶瓷多孔材料等。不同的多孔材料具有不同的性能特征,如金属多孔材料具有轻质、比强度高、吸能减震、消音降噪、电磁屏蔽等特性,而陶瓷多孔材料具有化学热稳定性好,耐热性好的特征。因此,将金属和陶瓷复合在一起,形成一种新型的多孔材料,将具有更为优异的综合性能。
目前,多孔材料的制备方法种类很多,金属多孔材料的制备方法主要有粉末烧结法、熔体铸造法以及金属沉积法等;陶瓷多孔材料的制备方法主要有粉末烧结法、浆料固结法、凝胶铸造法等。这些多孔材料由于选用的基体材料不同,因此制备的工艺路线差别较大。
发明内容
(1)要解决的技术问题
目前,多孔材料的制备方法均存在不足之处,无法实现金属/陶瓷复合多孔材料的制备。
(2)技术方案
一种金属/陶瓷复合多孔材料的制备方法,包括以下操作步骤:
(1)将第一穿孔板、空心球、第二穿孔板、金属基体按此顺装入包套内,其中第一穿孔板、第二穿孔板上的孔径小于空心球的直径,第一穿孔板、第二穿孔板将包套内的空间分成三个区域,包套外部连接有第一导气管和第二导气管;
(2)将密封好的包套通过第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门与加载气源和真空机组相连;
(3)打开第四阀门利用真空机组对包套抽真空后,关闭第四阀门;
(4)将包套置于箱式电阻炉内,开始对包套加热,待包套内温度升至金属基体熔化温度时,保温5-60min,金属基体熔化,得到熔体;
(5)打开第一阀门通入惰性气体,对熔体加载气压,保压后,关闭第一阀门;
(6)将包套上下翻转;
(7)打开第三阀门利用真空机组对包套抽真空后,关闭第三阀门;
(8)打开第二阀门通入惰性气体,对熔体加载气压,保压后,关闭第二阀门;
(9)将包套上下翻转;
(10)重复步骤(3)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)过程1-5次;
(11)将包套从箱式电阻炉中取出,空冷至室温;
(12)利用机械加工的方法去除包套,取出多孔材料。
进一步地,上述第一穿孔板、第二穿孔板将包套内的空间分成三个区域后,最上层区域的高度与最下层区域的高度相等。
进一步地,所述空心球为SiC空心球、Al2O3空心球、Al2O3/SiO2空心球、B4C空心球、TiC空心球、AlN空心球、ZrO2空心球中的一种或其中几种混合物,并且空心球的直径为0.5-5mm。
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