[發(fā)明專利]一種均質(zhì)高碳化硼含量的碳化硼/鋁復(fù)合材料及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110552495.9
• 申請(qǐng)日: 2021-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN113458394B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程亮;龐曉軒;羅昊;鮮亞疆;劉向東;吳早明;張鵬程;李強(qiáng);劉炳剛;晏朝暉;龍亮;唐軍;楊華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)工程物理研究院材料研究所
• 主分類號(hào): B22F3/14
• 分類號(hào): B22F3/14;B22F3/15;C22C1/05;C22C1/051;C22C29/06;C22C32/00;C22C21/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 劉小彬

1.一種均質(zhì)高B₄C含量的B₄C/Al復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括：按設(shè)計(jì)要求體積比將粉末態(tài)的B₄C原材料和鑄錠態(tài)的Al原材料依次裝入除氣包套工裝中進(jìn)行除氣-封裝處理后，在外加力場(chǎng)輔助作用下進(jìn)行兩步法燒結(jié)，其中第一步燒結(jié)溫度T_I低于Al原材料的熔點(diǎn)；第二步燒結(jié)溫度T_II高于Al原材料的熔點(diǎn)；第一步燒結(jié)時(shí)施加的力場(chǎng)F_I大于第二步燒結(jié)施加的力場(chǎng)F_II。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種均質(zhì)高B₄C含量的B₄C/Al復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，B₄C原材料的粒徑范圍為0.1-100μm；或/和所述Al原材料包括純鋁或鋁合金。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種均質(zhì)高B₄C含量的B₄C/Al復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，B₄C原材料和Al原材料的體積比大于等于1。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種均質(zhì)高B₄C含量的B₄C/Al復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，B₄C原材料和Al原材料的體積比為1、1.5或1.2。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種均質(zhì)高B₄C含量的B₄C/Al復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述除氣包套工裝為雙除氣包套工裝，包括有金屬包套主體、頂端蓋和底端蓋，所述頂端蓋上設(shè)置有除氣管路I，底端蓋設(shè)置有除氣管路II；

將底端蓋、除氣管路II與金屬包套主體封接完成后，加入B₄C原材料和Al原材料；再將頂端蓋與金屬包套主體封焊密封，而后進(jìn)行除氣-封接步驟。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種均質(zhì)高B₄C含量的B₄C/Al復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，頂端蓋與金屬包套主體封焊過程中，通過除氣管路II通入高純氬氣至除氣管路I。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種均質(zhì)高B₄C含量的B₄C/Al復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，在除氣-封接步驟時(shí)，除氣管路I、除氣管路II與分子泵連接，進(jìn)行高溫加熱除氣，并對(duì)包套工裝檢測(cè)真空漏率，滿足要求后，對(duì)除氣管路I、除氣管路II進(jìn)行可燃?xì)怏w加熱封裝處理。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種均質(zhì)高B₄C含量的B₄C/Al復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，除氣管路I和除氣管路II的管口加塞有細(xì)金屬絲網(wǎng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1～8任意一項(xiàng)所述的一種均質(zhì)高B₄C含量的B₄C/Al復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述燒結(jié)包括熱等靜壓燒結(jié)或熱壓燒結(jié)中的任意一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種均質(zhì)高B₄C含量的B₄C/Al復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述燒結(jié)為熱等靜壓燒結(jié)時(shí)，燒結(jié)氣氛為氬氣，第一步燒結(jié)的溫度為100℃-600℃，第二步燒結(jié)的溫度為700℃-1200℃；

或/和第一步燒結(jié)壓力為50MPa-150MPa；第二步燒結(jié)壓力為20MPa-80MPa。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種均質(zhì)高B₄C含量的B₄C/Al復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，第一步燒結(jié)的溫度的升溫速率為50℃/h-600℃/h，保溫時(shí)間為0.5min-20min。