[发明专利]一种制备具有显著熔点差异组分的功能梯度复合材料的方法

摘要

本发明公开了一种制备具有显著熔点差异组分的功能梯度复合材料的方法，包括：配制各组分层的粉体；铺放各组分层粉体；一步烧结。本发明通过对放电等离子体快速烧结技术以及陶瓷与金属间良好的高温浸润性等两个特性的充分结合，以及金属粉体层、具有不同颗粒度的陶瓷层以及金属粉体和陶瓷混合层相互层铺工艺的合理应用，可以以一步法烧结制备具有显著熔点差异组分的功能梯度复合材料，有效解决了现有的两步烧结浸渗法、熔渗焊接法、高压通电烧结法等制备工艺存在的工序复杂、对设备要求高，等离子体喷涂、激光熔覆、化学气相沉积和物理气相沉积等工艺成本较高、制备周期较长等问题，且具有工序简单、设备要求低、制备周期短、成本低廉等优点。

主权项

一种制备具有显著熔点差异组分的功能梯度复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：a)配制各组分层的粉体，所述的组分层包括最外层的高熔点组分层、最内层的低熔点组分层及中间的过渡层；b)在石墨模具内放置偶数个样品，相邻两个样品间组分的过渡顺序沿着模具轴向呈上下对称，在相邻两个样品的接触界面处以石墨片或者碳毡隔开；采用过渡层与低熔点组分层交替层铺的方式铺放各组分层粉体，且每个样品组分层的铺放顺序应保证与石墨冲头接触的组分层为高熔点组分层；在高熔点组分层与石墨冲头之间铺设有碳纸；c)一步烧结：采用放电等离子体快速烧结工艺，其中升温速率为10～1000℃/min，烧结温度低于高熔点组分的熔点，且高于低熔点组分的熔点，压力为5～1500MPa，保温时间为0～30分钟。