[發(fā)明專利]一種通過放電等離子燒結(jié)制備層狀復(fù)合材料的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910864694.6
• 申請日: 2019-09-12
• 公開（公告）號: CN110465670B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武高輝;劉凱;芶華松;楊文澍
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B22F7/04
• 分類號: B22F7/04;B22F3/105
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 岳泉清

1.一種通過放電等離子燒結(jié)制備層狀復(fù)合材料的方法，其特征在于：該方法按照以下步驟進(jìn)行：

首先對金屬板材表面進(jìn)行粗糙化處理至粗糙度大于Ra12.5并用酒精清洗，然后將多層金屬板材疊放，在相鄰的金屬板材之間平鋪一層金屬粉體形成板材-粉體疊層構(gòu)件，將板材-粉體疊層構(gòu)件置于石墨模具內(nèi)，向石墨模具內(nèi)的板材-粉體疊層構(gòu)件施加壓力，進(jìn)行放電等離子燒結(jié)，即完成，實現(xiàn)低溫制備高界面結(jié)合的金屬層狀復(fù)合材料；

所述金屬粉體的熔點(diǎn)為兩側(cè)的金屬板材熔點(diǎn)較低值的0.5～0.9倍；

所述板材-粉體疊層構(gòu)件中不同層的金屬粉體的材質(zhì)為一種或多種；

所述板材-粉體疊層構(gòu)件中不同層的金屬板材的材質(zhì)為一種或多種，并且不同層的金屬板材的熔點(diǎn)的差值小于200℃；

所述進(jìn)行放電等離子燒結(jié)時，升溫速率30～400℃/h，燒結(jié)溫度為板材-粉體疊層構(gòu)件中熔點(diǎn)最低的金屬粉體熔點(diǎn)的60～80%，燒結(jié)氣氛為10^-3～10Pa的真空氣氛或0.1～0.5MPa的惰性保護(hù)氣氛，保溫時間為300～1800s，保溫結(jié)束后隨爐冷卻；

所述金屬板材的材質(zhì)為純金屬或金屬合金；所述純金屬為Fe、Ni、Ti、Cu、Zn、Al、Mg或W；金屬合金為Fe、Ni、Ti、Cu、Zn、Al、Mg或W為主組元的合金；

所述金屬粉體的材質(zhì)為純金屬或金屬合金；所述純金屬為Fe、Ni、Ti、Cu、Zn、Al、Mg或W；所述金屬合金為Fe、Ni、Ti、Cu、Zn、Al、Mg或W為主組元的合金。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過放電等離子燒結(jié)制備層狀復(fù)合材料的方法，其特征在于：所述金屬板材的厚度為0.05～10mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過放電等離子燒結(jié)制備層狀復(fù)合材料的方法，其特征在于：所述板材-粉體疊層構(gòu)件中金屬板材為3～7層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過放電等離子燒結(jié)制備層狀復(fù)合材料的方法，其特征在于：所述對金屬板材表面進(jìn)行粗糙化處理時使用60～80#砂紙打磨金屬板材表面。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過放電等離子燒結(jié)制備層狀復(fù)合材料的方法，其特征在于：所述金屬粉體粒徑為1～100μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過放電等離子燒結(jié)制備層狀復(fù)合材料的方法，其特征在于：所述金屬粉體層的厚度為20～500μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過放電等離子燒結(jié)制備層狀復(fù)合材料的方法，其特征在于：所述向石墨模具內(nèi)的板材-粉體疊層構(gòu)件施加的壓力為5～40MPa。