[发明专利]一种均质高碳化硼含量的碳化硼/铝复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种均质高B₄C含量的B₄C/Al复合材料的制备方法，其特征在于，包括：按设计要求体积比将粉末态的B₄C原材料和铸锭态的Al原材料依次装入除气包套工装中进行除气-封装处理后，在外加力场辅助作用下进行两步法烧结，其中第一步烧结温度T_I低于Al原材料的熔点；第二步烧结温度T_II高于Al原材料的熔点；第一步烧结时施加的力场F_I大于第二步烧结施加的力场F_II。

2.根据权利要求1所述的一种均质高B₄C含量的B₄C/Al复合材料的制备方法，其特征在于，B₄C原材料的粒径范围为0.1-100μm；或/和所述Al原材料包括纯铝或铝合金。

3.根据权利要求1所述的一种均质高B₄C含量的B₄C/Al复合材料的制备方法，其特征在于，B₄C原材料和Al原材料的体积比大于等于1。

4.根据权利要求3所述的一种均质高B₄C含量的B₄C/Al复合材料的制备方法，其特征在于，B₄C原材料和Al原材料的体积比为1、1.5或1.2。

5.根据权利要求1所述的一种均质高B₄C含量的B₄C/Al复合材料的制备方法，其特征在于，所述除气包套工装为双除气包套工装，包括有金属包套主体、顶端盖和底端盖，所述顶端盖上设置有除气管路I，底端盖设置有除气管路II；

将底端盖、除气管路II与金属包套主体封接完成后，加入B₄C原材料和Al原材料；再将顶端盖与金属包套主体封焊密封，而后进行除气-封接步骤。

6.根据权利要求5所述的一种均质高B₄C含量的B₄C/Al复合材料的制备方法，其特征在于，顶端盖与金属包套主体封焊过程中，通过除气管路II通入高纯氩气至除气管路I。

7.根据权利要求5所述的一种均质高B₄C含量的B₄C/Al复合材料的制备方法，其特征在于，在除气-封接步骤时，除气管路I、除气管路II与分子泵连接，进行高温加热除气，并对包套工装检测真空漏率，满足要求后，对除气管路I、除气管路II进行可燃气体加热封装处理。

8.根据权利要求5所述的一种均质高B₄C含量的B₄C/Al复合材料的制备方法，其特征在于，除气管路I和除气管路II的管口加塞有细金属丝网。

9.根据权利要求1～8任意一项所述的一种均质高B₄C含量的B₄C/Al复合材料的制备方法，其特征在于，所述烧结包括热等静压烧结或热压烧结中的任意一种。

10.根据权利要求9所述的一种均质高B₄C含量的B₄C/Al复合材料的制备方法，其特征在于，所述烧结为热等静压烧结时，烧结气氛为氩气，第一步烧结的温度为100℃-600℃，第二步烧结的温度为700℃-1200℃；

或/和第一步烧结压力为50MPa-150MPa；第二步烧结压力为20MPa-80MPa。

11.根据权利要求10所述的一种均质高B₄C含量的B₄C/Al复合材料的制备方法，其特征在于，第一步烧结的温度的升温速率为50℃/h-600℃/h，保温时间为0.5min-20min。