[发明专利]一种纳米陶瓷颗粒增强金属基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米陶瓷颗粒增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将金属材料加热融化，得到液态金属；将液态陶瓷先驱体和/或固态陶瓷先驱体加热汽化，得到气态陶瓷先驱体；

通过载气将所述气态陶瓷先驱体通入所述液态金属内并进行搅拌混合，以使所述气态陶瓷先驱体在所述液态金属中分解并生成纳米陶瓷颗粒；

对含有所述纳米陶瓷颗粒的所述液态金属依次进行排气、精炼和浇铸，得到纳米陶瓷颗粒增强金属基复合材料。

2.根据权利要求1所述的纳米陶瓷颗粒增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，满足以下条件A～C中的至少一者：

A，所述液态陶瓷先驱体包括液态聚碳硅烷和液态聚碳锆烷中的一种或多种；

B，所述固态陶瓷先驱体包括三(二甲胺基)铝二聚体和氯甲基二甲基氯硅烷中的一种或多种；

C，所述金属材料包括Al、Cu和Ni中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的纳米陶瓷颗粒增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，陶瓷先驱体的质量为所述金属材料的质量的10～30％。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的纳米陶瓷颗粒增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述载气与所述气态陶瓷先驱体的体积比不低于3：1。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的纳米陶瓷颗粒增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述载气的流量为1～20L/min。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的纳米陶瓷颗粒增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，在所述通过载气将所述气态陶瓷先驱体通入所述液态金属内并进行搅拌混合的步骤中，搅拌转速为10～40r/min，搅拌时间为30～90min。

7.一种纳米陶瓷颗粒增强金属基复合材料，其特征在于，所述纳米陶瓷颗粒增强金属基复合材料包括金属基体和分散在所述金属基体内的纳米陶瓷颗粒，所述纳米陶瓷颗粒增强金属基复合材料的致密度大于98％。

8.根据权利要求7所述的纳米陶瓷颗粒增强金属基复合材料，其特征在于，所述纳米陶瓷颗粒增强金属基复合材料为AlN增强铝基复合材料；

可选地，所述AlN增强铝基复合材料满足以下条件D～F中的至少一者：

D，所述AlN增强铝基复合材料的拉伸强度大于430MPa；

E，所述AlN增强铝基复合材料的延伸率大于25％；

F，所述AlN增强铝基复合材料内的陶瓷颗粒的粒径为20～50nm。

9.根据权利要求7所述的纳米陶瓷颗粒增强金属基复合材料，其特征在于，所述纳米陶瓷颗粒增强金属基复合材料为SiC增强铜基复合材料；

可选地，所述SiC增强铜基复合材料满足以下条件G～J中的至少一者：

G，所述SiC增强铜基复合材料的拉伸强度大于730MPa；

H，所述SiC增强铜基复合材料的屈服强度大于540MPa；

I，所述SiC增强铜基复合材料的延伸率大于32％；

J，所述SiC增强铜基复合材料内的陶瓷颗粒的粒径为30～60nm。

10.根据权利要求7所述的纳米陶瓷颗粒增强金属基复合材料，其特征在于，所述纳米陶瓷颗粒增强金属基复合材料为ZrC增强镍基复合材料；

可选地，所述ZrC增强镍基复合材料满足以下条件K～M中的至少一者：

K，所述ZrC增强镍基复合材料的拉伸强度大于880MPa；

L，所述ZrC增强镍基复合材料的屈服强度大于680MPa；

M，所述ZrC增强镍基复合材料内的陶瓷颗粒的粒径为50～80nm。