[发明专利]用于烧结的复合电极、制备工艺、烧结装置及烧结方法

权利要求书

1.一种用于烧结的复合电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1).将难熔高熵合金、碳材料和难熔纯金属切割成需要的形状；

(2).在难熔高熵合金-碳材料接触界面以及碳材料-难熔纯金属的接触界面涂抹导电银浆；

(3).将难熔高熵合金和难熔纯金属设置在两端部，碳材料设置在二者中间，三种材料堆叠在一起后，放置于干燥箱中在一定的温度下烘烤一段时间即得到复合电极。

2.一种用于烧结的复合电极，其特征在于，所述复合电极采用权利要求1所述的制备方法获得，包括：难熔高熵合金、碳材料和难熔纯金属，其中，

其中，所述难熔高熵合金设置在所述复合电极的上端部，长度占整个复合电极的50-80％；

所述碳材料设置在所述复合电极的中部，长度占整个复合电极的15-30％；

所述难熔纯金属设置在所述复合电极的下端部，长度占整个复合电极的5-20％。

3.根据权利要求2所述的复合电极，其特征在于，所述难熔高熵合金的材质为NbMoTaW、AlNbTiV、TaNbTiV其中的一种；所述碳材料的材质为石墨纸、石墨块、石墨毡其中的一种；所述难熔纯金属的材质为纯钨、纯钽、纯铼其中的一种。

4.根据权利要求2所述的复合电极，其特征在于，在所述难熔高熵合金与碳材料的接触面以及碳材料-难熔纯金属的接触面涂覆有导电银浆。

5.一种烧结装置，用于金属或金属基复合材料闪速烧结，其特征在于，包括电源、烧结模具和权利要求2-4任一项所述的复合电极，两个所述复合电极固定在所述烧结模具中，所述电源分别连接两个所述复合电极。

6.根据权利要求5所述的烧结装置，其特征在于，所述烧结模具为具有通孔的圆柱型桶状体，两个所述复合电极分别固定在所述烧结模具的上部和下部，所述烧结模具的中间部分用于放置待烧结的金属或金属基复合粉末。

7.根据权利要求5所述的烧结装置，其特征在于，所述电源提供脉冲电流，所述脉冲电流的参数为：频率1Hz～300000Hz，脉宽1μs～200μs，电流密度1A/mm²～1000A/mm²，功率10-500kw。

8.根据权利要求5所述的烧结装置，其特征在于，所述烧结模具的材质为氧化铝、碳化钛、氮化硼、氮化钛陶瓷或其它陶瓷。

9.一种金属或金属基复合材料闪速烧结方法，其特征在于，所述方法采用权利要求5-8任一项所述的烧结装置来实现，所述方法包括如下步骤：

S1.将待烧结的金属或金属基复合粉末填充进入烧结装置的烧结模具的中部；

S2将两个复合电极冲头分别从烧结模具的上下两端塞入，并对两个复合电极施加一定的压力；

S3.将两个复合电极分别与烧结装置的电源连接，打开电源进行闪速烧结。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，烧结过程中采用的脉冲电流参数为：频率300000Hz，电流1500A、1800A、2500A或2700A，脉冲宽度5μs，输出功率20kW、35kW、40kW或50kW。