[发明专利]一种双重仿生结构叠加的金属陶瓷复合材料制备方法

权利要求书

1.一种双重仿生结构叠加的金属陶瓷复合材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在光纤激光器中绘制规则形状阵列，规则形状之间呈砖泥结构交错排布；

利用光纤激光器在陶瓷片条正反两面雕刻规则形状阵列的不通透网格，雕刻完成后在该陶瓷片条上再叠加一个陶瓷片条，并对新叠加的陶瓷片条正反两面雕刻规则形状阵列的不通透网格，重复上述步骤直至所有的陶瓷片条完成叠放和雕刻，新叠加的陶瓷片条相对于位于其下方一层的陶瓷片条的长度方向旋转扭转角α，所有陶瓷片条叠加形成螺旋结构；

陶瓷片条冷却至常温后进行抛光，并超声清洗和烘干；

将陶瓷片条叠放在喷涂有氮化硼涂料的模具中，每两层陶瓷片之间均放置箔片状钎料得到复合材料，将复合材料置于真空炉中加压钎焊；

钎焊完成后拆除模具，将复合材料打磨后清洗，获得双重仿生结构叠加的金属陶瓷复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种双重仿生结构叠加的金属陶瓷复合材料制备方法，其特征在于，箔片状钎料依照位于其上方一层的陶瓷片条同步旋转扭转角α，设置光纤激光器的激光功率不超过10W，光纤激光器的加工线宽为0.05~0.2mm，光纤激光器的加工速度为10mm/s~100mm/s。

3.根据权利要求1所述的一种双重仿生结构叠加的金属陶瓷复合材料制备方法，其特征在于，将经过光纤激光器雕刻后的陶瓷片条冷却至常温，抛光该陶瓷片条的表面，并超声清洗10min后烘干，将20片烘干后的陶瓷片条依次叠放在内壁喷涂有氮化硼涂料的石墨模具中，每层陶瓷片条之间放置两片箔片状钎料；采用真空扩散焊机进行钎焊，钎焊温度为500~1100℃，钎焊压力为0.5~2MPa，钎焊保温时间为15-25min，钎焊过程真空度不低于2.0×10^-3MPa，钎焊完成后复合材料随真空炉冷却并取出。

4.根据权利要求1所述的一种双重仿生结构叠加的金属陶瓷复合材料制备方法，其特征在于，陶瓷片条的制备，包括：

将流延成型后无压烧结的陶瓷薄片置于光纤激光加工台上，调节光纤激光加工台水平度使陶瓷薄片表面与激光焦平面重合，光纤激光加工台水平度与激光焦平面的误差不超过0.05mm；

步骤2：设置激光功率为10W，加工速度为10mm/s，打开激光器控制开关，将陶瓷薄片分割成若干条尺寸相同的片条，待激光加工完成后沿激光切口将陶瓷薄片掰开，获得陶瓷片条。

5.根据权利要求1所述的一种双重仿生结构叠加的金属陶瓷复合材料制备方法，其特征在于，不通透网格深度/陶瓷片条厚度的比值范围为[0.4,0.6]。

6.根据权利要求1所述的一种双重仿生结构叠加的金属陶瓷复合材料制备方法，其特征在于，在光纤激光器中绘制矩形阵列，不通透网格的形状为矩形。

7.根据权利要求1所述的一种双重仿生结构叠加的金属陶瓷复合材料制备方法，其特征在于，陶瓷片条长宽为100mm×20mm，陶瓷片条厚度为0.1~1mm，箔片状钎料的投影形状与陶瓷片条的投影形状相同。

8.根据权利要求1所述的一种双重仿生结构叠加的金属陶瓷复合材料制备方法，其特征在于，箔片状钎料厚度为50~300μm，箔片状钎料成分为Ag70-Cu-Ti4.5。

9.根据权利要求1所述的一种双重仿生结构叠加的金属陶瓷复合材料制备方法，其特征在于，陶瓷片条至少为硼化锆片、氮化硅片、碳化硼片、碳化硅片、氧化锆片和氧化锆增韧氧化铝片中的一种。

10.根据权利要求1所述的一种双重仿生结构叠加的金属陶瓷复合材料制备方法，其特征在于，扭转角α为5°~30°。