[发明专利]交变磁场中金属/陶瓷梯度材料的凝胶注模制备方法

摘要

一种交变磁场中金属/陶瓷梯度材料的凝胶注模制备方法，属于材料制备领域。其步骤为1）模具准备；2）将金属粉末和陶瓷粉末按一定比例与水或非水溶剂混合后，在球磨机中搅拌制成均匀弥散的浆料，浇铸；3）模具外施加交变磁场，电流强度为0.1～20A，电流频率为102～105Hz，作用时间为1～20min；4）凝胶，干燥、烧结。本发明方法的优点是通过改变电流强度、电流频率和磁场作用时间，可以获得不同成分分布的梯度材料；利用成熟的陶瓷凝胶注模法成形工艺使制备梯度材料的手续简化、成本降低、性能提高。

主权项

交变磁场中金属/陶瓷梯度材料的凝胶注模制备方法，其特征在于它的步骤为：1）模具准备不导电和不导磁的有机玻璃、塑料、石膏、木模或砂模作为模具；2）浆料制备将颗粒尺寸为0.1～1000μm的优良导电性的Cu、Al、Ag、Mg或Zn金属颗粒与颗粒尺寸为0.1～1000μm的高电阻率的ZrO2、SiC、SiO2、TiC、Y2O3或Al2O3陶瓷颗粒按质量比0.1～10：1混合成混合粉末；将有机单体与交联剂亚甲基双丙烯酰胺按6～24：1的重量比溶入去离子水中，配成有机物质量分数为10～25%的预混液；将混合粉末加入预混液中，同时加入分散剂，在球磨机中球磨1～10h，超声波弥散化处理1～15min，得到弥散浆料，浆料中固相体积含量为50～70%；所述的有机单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺或乙烯基吡咯酮；所述的分散剂是聚丙烯酸铵、SD‑38、JA‑281或D3005，分散剂含量为浆料质量的0.05%～0.50%；3）交变磁场中注模成型将弥散浆料中加入引发剂和催化剂，引发剂为质量分数为1～5%的过硫酸水溶液，加入量为浆料质量的0.3～3%，催化剂为四甲基乙二胺含量，加入量为浆料质量的0.5～5‰，搅拌后注入模具，模具外施加交变磁场，电流强度为0.1～20A，电流频率为102～105Hz，作用时间为1～20min；所述的交变磁场是由交变电流通过线圈产生的磁场；4）凝胶、干燥、烧结将浆料置于60～80℃的烘箱中凝胶5～60min，然后在室温干燥；取出生坯放入烧结炉中，充入氩气或氮气进行保护，烧结温度在600～1400℃之间，随炉冷却至100～300℃取出。