[發明專利]一種激光送粉法制備氧化鋁基共晶陶瓷的方法

有效

• 申請號: 201210002243.X
• 申請日: 2012-01-05
• 公開（公告）號: CN102557596A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 蘇海軍;于建政;張軍;劉林;傅恒志
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/622
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

1.一種激光送粉法制備氧化鋁基共晶陶瓷的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，配制共晶陶瓷粉末；

步驟2，表面氣氛加熱爐加熱；將得到的部分粉末均勻鋪在金屬基板上形成共晶陶瓷基底；將鋪有共晶陶瓷基底的金屬基板置于表面氣氛加熱爐的加熱板上；向爐膛內通入保護氣體N₂氣；N₂氣流量100～150ml/min；對加熱板加熱，進而通過加熱板對粉末加熱至1200℃；加熱中，600℃以下以導通比為20％的速度加熱，600℃以上以導通比為40％的速度加熱；加熱中持續保溫，使試樣溫度與加熱板溫度一致；加熱中持續通入N₂氣；得到加熱后的共晶陶瓷基底；

步驟3，成形共晶陶瓷；采用激光區熔方法成形共晶陶瓷的過程，其具體過程是：將剩余的共晶陶瓷粉末置于送粉器中，使送粉器和激光器位于共晶陶瓷基底表面成形共晶陶瓷的起點處，同時啟動送粉器和激光器；送粉器將粉末輸送至激光熔池水平移動方向的邊緣處，所述粉末落到共晶陶瓷基底表面時被水平移動過來的激光熔池熔化；激光器沿共晶陶瓷基底的長度方向逐行水平掃描，當激光熔池水平移動過去后，被熔化的粉末凝固，在共晶陶瓷基底表面形成第一道共晶陶瓷；當激光器完成第一行掃描后，沿共晶陶瓷基底表面寬度平移，進行第二行的水平掃描，得到在共晶陶瓷基底表面形成的第二道共晶陶瓷；以此類推，激光器逐漸向共晶陶瓷基底的寬度方向推進，直至整個共晶陶瓷基底表面形成第一層共晶陶瓷；當第一層共晶陶瓷的成形完成后，送粉器和激光器回到起點，按成形第一層共晶陶瓷的方法，在得到的第一層共晶陶瓷表面繼續成形第二層共晶陶瓷；重復上述激光區熔成形共晶陶瓷的過程，得到所需的共晶陶瓷；成形共晶陶瓷中，激光功率為200～800W，激光掃描速度0.2～6mm/min，激光光斑直徑為8～12mm，激光器沿共晶陶瓷基底寬度平移后相鄰兩行中心線的間距為7～10mm，送粉器的送粉速度為0.6～2.0g/min；在激光區熔過程中，表面氣氛加熱爐對試樣持續加熱，使試樣的溫度保持在1200℃，并通入N₂氣；

步驟4，共晶體陶瓷冷卻，當得到所需的體積的共晶陶瓷后，停止送粉器送粉，關閉激光；表面氣氛加熱爐以10～20℃/min的降溫速度冷卻至800℃后，得到的共晶陶瓷隨爐冷卻至室溫，獲得表共晶自生復合陶瓷體。