[发明专利]一种高压定向凝固材料及其方法

权利要求书

1.一种高压定向凝固材料的制备方法，其特征在于，具体如下：

S1：将铝块和镍块清洗干燥后，加热使两者熔化并混合均匀，冷却后得到样品；将样品切割并磨去切痕，清洗干燥后得到Al-Ni合金试样；

S2：将所述Al-Ni合金试样组装成装配体并置于液压机的压腔中，装配体与压腔内壁之间填充有叶腊石，叶腊石和装配体共同构成组装块；

所述装配体包括Al-Ni合金试样、氮化硼粉末、碳加热体、单质钼、二氧化锆和导电环；Al-Ni合金试样置于碳加热体的加热腔中，与加热腔内壁之间填充有用于避免与碳加热体直接接触的氮化硼粉末；碳加热体的侧壁开设有竖直且贯通的窄缝，其上下表面均覆盖有一层用于分散压力的单质钼，周向贴合环绕有用于保温的二氧化锆；碳加热体的顶部和底部分别装配有导电环；

S3：通过液压机对组装块加压至1～3GPa，叶腊石能传导侧向压力，使装配体均匀受压；同时，将导电环通电后经单质钼的导电作用使碳加热体对Al-Ni合金试样进行加热至800～1000℃；保温保压，通过所述窄缝的设置使Al-Ni合金试样形成横向的温度梯度，完全反应以实现Al-Ni合金试样的高压定向凝固过程，得到反应体；

S4：将所述反应体降至常温后，卸压后取出加热腔室中反应后的Al-Ni合金试样，得到高压定向凝固材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S1的Al-Ni合金试样中，Ni的质量分数为1.5％或8.84％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S1中，铝块和镍块的纯度均为99.99％；先将铝块完全熔化后，再加入镍块使其熔化并进行混合。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S1中，样品为Φ20×18mm的圆棒，加热的温度为900℃，使用500目的砂纸将样品的切痕磨去。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S2中，液压机为六面顶液压机。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S2中，碳加热体为筒状结构，其上开设的窄缝宽度为2mm。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S2中，叶腊石在使用前需在200℃下烘干4h，随后于100℃下恒温保存。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S3中，保温保压的时间为1h。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S4中将反应体用冷却水降温。

10.一种根据权利要求1～9任一所述制备方法得到的高压定向凝固材料。