[发明专利]一种陶瓷和/或难熔金属间化合物增材的制造方法

说明书

本发明涉及一种陶瓷和/或难熔金属间化合物增材的制造方法。本发明以粉体为原料，所述原料中包含稀释剂以及能进行反应并放热的物料；定义所述物料进行反应所需激活能为Q；选用第一热源为点火源；以物料进行反应所产生的热量作为第二热源；第二热源所提供的能量：(第一热源所提供的能量+第二热源所提供的能量)＝0.8‑0.95:1；所述稀释剂不参与反应，且能降低反应体系的绝热燃烧温度；使得物料在缺乏第一热源的条件下；无法进行反应；装粉后，启动点火源，通过不断加入原料；直至反应完成。其中第一次加入原料后，开启点火源，控制点火源所提供的能量大于等于Q；当第一次所加入原料进行反应时，降低点火源所提供的能量。

技术领域

本发明涉及一种陶瓷和/或难熔金属间化合物增材的制造方法；属于陶瓷和难熔金属间化合物制备技术领域。

背景技术

陶瓷材料不仅具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、高硬度等特点，同时还具备优良的抗氧化性、化学稳定性等特点。由于具备这些优异的性能，陶瓷材料在航空航天、国防军工、机械、电子、生活等领域得到广泛的应用。金属间化合物具有优良的高温性能如高熔点、高温强度、高热导率等性能，因此在航空航天领域得到广泛的应用。但陶瓷材料和金属间化合物熔点高，难成形。生产方法流程长、投资大、能耗高。

自蔓延高温合成技术(SHS)也称为燃烧合成(CS)，是一种依靠化学反应本身的放热来维持反应并合成材料的新技术。SHS技术作为一种很有吸引力的材料制备技术，与传统工艺方法相比，它所具有的主要优点为：1)生产工艺简单，反应过程时间短，生产效率高；2)合成过程在自身反应放出的热量的支持下进行，只需要提供一个点火过程，反应开始后就不再需要外来热源，节约能源；3)不仅能制备碳化物、氮化物、硼化物等多种陶瓷，而且还可以制备难熔金属间化合物等高温难熔材料。但SHS反应温度高(合成温度达2000～4000K)，反应剧烈导致合成过程无法控制，并且只能成形一些体积较小、形状简单的零件，不能用于生产尺寸较大或结构较复杂的零件。这大大限制了它的发展和应用范围。

选择性激光烧结技术(SLS)主要用于高分子和金属零件的成形，是利用高能激光束的热效应使材料软化或熔化，粘接成一系列薄层，并逐层叠加获得三维实体零件的一种快速成形方法。SLS技术主要有点包括：1)周期短，适合于新产品的开发2)能成形复杂形状的零件；3)应用范围广，可以与其他工艺技术相结合。但SLS技术也存在一些不足，例如不能直接成形陶瓷和/或难熔金属间化合物。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，首次尝试了用第一热源和第二热源相结合的方式来制备陶瓷和/或难熔金属间化合物。

本发明一种陶瓷和/或难熔金属间化合物增材的制造方法；以粉体为原料，所述原料中包含稀释剂以及能进行反应并放热的物料，且稀释剂均匀分布于原料中；定义所述物料进行反应所需激活能为Q；

选用第一热源为点火源；物料进行反应所产生的热量作为第二热源；第二热源所提供的能量：(第一热源所提供的能量+第二热源所提供的能量)＝0.8-0.95:1；

所述稀释剂不参与反应，且能降低反应体系的绝热燃烧温度；使得物料在缺乏第一热源的条件下；无法进行反应；

启动点火源，通过不断加入原料；直至反应完成，得到所述陶瓷和/或难熔金属间化合物增材；

第一次加入原料后，开启点火源，控制点火源所提供的能量为A，所述A大于等于Q；迫使第一次所加入原料进行反应；当第一次所加入原料进行反应时，降低点火源所提供的能量至B。

本发明一种陶瓷和/或难熔金属间化合物增材的制造方法；所述B＝0.1-0.5A、优选为B＝0.1-0.4A。进一步优选为B＝0.1-0.2A。

本发明一种陶瓷和/或难熔金属间化合物增材的制造方法；所述原料中，稀释剂占原料总质量的10-35％。