[发明专利]一种利用电场辅助控制金属固相反应组织生长取向的方法

权利要求书

1.一种利用电场辅助控制金属固相反应组织生长取向的方法，其特征在于，通过放电等离子烧结SPS或直流电源设备对金属固相界面在反应过程中施加直流电，诱导金属界面的晶体择优生长，最终获得具有择优生长取向的材料。

2.根据权利要求1所述的一种利用电场辅助控制金属固相反应组织生长取向的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：选取待反应的异种金属，对金属表面进行研磨、抛光处理；

步骤2：将步骤1所述异种金属块体清洗并干燥后，压紧两异种金属样品的接触面，使两异种金属样品待连接面接触并反应，并通过放电等离子烧结SPS或直流电源设备对两异种金属样品界面在反应过程中施加直流电；

步骤3：等到达预设的反应时间后，停止施加电流，对反应体系进行降温,直至冷却至室温。

3.根据权利要求2所述的一种利用电场辅助控制金属固相反应组织生长取向的方法，其特征在于，在所述步骤2中，首先将步骤1所述的异种金属样品清洗并干燥后，相互叠加放入石墨模具中组成扩散偶，使用模具中的上下压头压紧样品，保证两个样品的待连接面接触，并使两样品的接触面对准石墨模具的测温孔，利用红外测温仪通过测温孔测量界面处的温度；然后将石墨模具放入SPS炉中，打开真空泵使炉内真空度不高于10Pa，设置两金属样品的固相反应参数：两金属样品接触面压力15MPa-40MPa，炉内升温速度50℃/min-200℃/min，升温至设定的保温温度后停止升温，保温温度500℃-1800℃，保温时间为10min-120min，设置好参数后，开始通入电流。

4.根据权利要求2所述的一种利用电场辅助控制金属固相反应组织生长取向的方法，其特征在于，在所述步骤2中，首先将步骤1所述的异种金属样品清洗并干燥后，相互叠加组成扩散偶，保证两个样品的待连接面接触；然后对所述扩散偶进行0.5min-2min预压处理，使扩散偶连接；再将所述扩散偶放入充入了保护气的加热设备内加热至一定温度后保温，并在所述扩散偶的两端通入直流电。

5.根据权利要求4所述的一种利用电场辅助控制金属固相反应组织生长取向的方法，其特征在于，采用热压设备或SPS设备对所述扩散偶进行预压处理。

6.根据权利要求4所述的一种利用电场辅助控制金属固相反应组织生长取向的方法，其特征在于，所述加热设备为管式炉，所述保护气为氩气。

7.根据权利要求4所述的一种利用电场辅助控制金属固相反应组织生长取向的方法，其特征在于，所述加热设备的加热速率为50℃/min-200℃/min，保温温度为500℃-1800℃，保温时间为10min-120min。

8.根据权利要求4所述的一种利用电场辅助控制金属固相反应组织生长取向的方法，其特征在于，所述直流电的电流密度100A/cm²-5000A/cm²，电压1V-12V，通电时间5min-120min。

9.根据权利要求1-8所述的任一种利用电场辅助控制金属固相反应组织生长取向的方法，其特征在于，所述异种金属样品为W/Co、Cu/Al、Ti/Ni、Ti/Al或Fe/Al。