[发明专利]一种金属基复合材料制备方法

摘要

一种金属基复合材料制备方法，属于结构材料制备领域。与传统粉末冶金工艺相比，其优点在于：（1）省去了传统粉末冶金压制-脱胶-烧结等一系列复杂工艺。（2）通过毛细管力和Ti-C反应诱导作用改善金属液与陶瓷相的润湿性，不存在粉末冶金烧结工艺中金属与陶瓷相润湿性差而出现冒汗、金属液流失等现象。其特征在于多孔骨架采用凝胶注模糖体造孔法制备，多孔骨架内部为全部连通气孔，且气孔率在70~80%，熔渗过程可以采用各种配C的金属粉，包括铁粉、镍粉、钴粉和其它合金粉。最终制备出原位生成TiC和陶瓷相弥散分布在金属基体中的金属基复合材料。该技术成本低，工艺简单，可以制备大尺寸、形状复杂的制品，最终制品能保持多孔骨架的形状，可以做到近净尺寸成型。

主权项

一种金属基复合材料制备方法，其特征在于：步骤一、 多孔材料预制坯体制备：以粒度在10~50μm钛粉、粒度在1~10μm的陶瓷粉和粒度在10~50μm镍粉为原料，质量分数分别为5~55wt%、40~90wt%、5~20wt%，采用普通滚动球磨以甲苯为介质，球磨5~10h，混合料在真空干燥箱中干燥5~8h，混合料采用凝胶注模甲苯‑甲基丙烯酸羟乙酯凝胶体系成型，用粒度100~300μm的蔗糖做造孔剂，加入量为占坯体体积分数的10~90vol.%，坯体在真空干燥箱中干燥5~10h，制备出多孔材料预制坯体；  步骤二、合金粉的制备：以粒度在10~50μm的金属粉、粒度在5~10μm的石墨粉和粒度在10~50μm铬粉为原料，质量分数分别为70~98wt%、0.1~10wt%、1~29.9wt%，采用高能震动球磨以无水乙醇为介质球磨6~8h，混合料在真空干燥箱中干燥5~8h，制备出合金粉； 步骤三、真空反应熔渗：将多孔材料预制坯体放入坩埚中，倒入合金粉，合金粉与预制坯体的质量比为0.5~2，真空烧结1350~1450℃，保温1~2小时，制备出复合材料。