[发明专利]组分连续变化的梯度材料的致密化方法

摘要

本发明提供了一种利用异相颗粒共沉降制备组分连续变化的金属系功能梯度材料的致密化方法。其特征为针对构筑金属系功能梯度材料的各主要组元，通过粗选方式得到能对一种或多种主要组元形成的颗粒均质体实现致密化的烧结助剂。然后在此基础上，进一步筛选出能够在同一条件下实现对多种组元同时致密化的烧结助剂，其烧结机制和添加含量的选择以在该条件下单质及复合材料达到最好致密度的添加含量作为标准。最后，根据构筑梯度材料各主要组元的粒度大小，利用颗粒在悬浮液中层流沉降条件计算出烧结助剂粉末的粒度分布和添加量。以沉降的方式将烧结助剂添加到颗粒沉积体中，通过真空热压或放电等离子烧结实现对连续梯度结构颗粒沉积体的致密化。

主权项

1、一种利用异相颗粒共沉降制备组分连续的金属系功能梯度材料的致密化方法，其特征在于针对构筑金属系功能梯度材料的各主要组元，通过粗选方式依次得到能对一种或多种主要组元形成的颗粒均质体实现致密化的烧结助剂，然后在此基础上，进一步筛选出能够在同一条件下实现对多种组元同时致密化的烧结助剂的种类、添加量及烧结机制，最后，根据构筑梯度材料各主要组元的粒度大小，利用颗粒在悬浮液中层流沉降条件计算出烧结助剂粉末的粒度分布，通过沉降的方式把添加剂和功能梯度材料的主组分一起沉降，通过真空热压或放电等离子烧结实现对连续梯度结构颗粒沉积体的致密化，其中，基于颗粒在层流状态下的沉降条件和悬浮液中颗粒沉降的连续性方程是：$\frac{\partial C}{\partial t}+\frac{\partial \left(\mathrm{CU}\right)}{\partial h}=0$ 式中C表示颗粒在悬浮液中的浓度，它是空间位置和时间的函数；h表示沿重力方向的位置坐标；t表示沉降时间。U表示颗粒的沉降速度。