[发明专利]一种基于等离子沉积的铝碳化硅材料的制备方法

权利要求书

1.一种基于等离子沉积的铝碳化硅材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)颗粒级配：分别选择不同粒度的碳化硅粉体、铝合金粉体；得到备用的碳化硅粉体、铝合金粉体；

2)混合步骤1)中备用的碳化硅粉体、铝合金粉体得到混合粉体，采用机械手段通过添加改性剂对混合粉体进行初步包覆；

3)将初步包覆后的粉体进行热喷雾包覆，得到铝合金包覆碳化硅粉体；

4)等离子沉积所述铝合金包覆碳化硅粉体，得到铝碳化硅材料的粗坯；

5)热等静压所述粗坯，最终得到铝碳化硅。

2.根据权利要求1所述的一种基于等离子沉积的铝碳化硅材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中选择两种或两种以上不同粒度的碳化硅粉体，所述不同粒度的碳化硅粉体中小颗粒：中颗粒：大颗粒的质量比为：3/3/4-2/3/5；所述碳化硅粉体的粒度为0.1-500μm；所述铝合金粉体的粒度为0.1-100μm。

3.根据权利要求2所述的一种基于等离子沉积的铝碳化硅材料的制备方法，其特征在于，所述铝合金粉体为高纯铝粉、6061铝合金粉、7050铝合金粉体中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种基于等离子沉积的铝碳化硅材料的制备方法，其特征在于，步骤2)所述混合粉体中碳化硅所占的体积比为40-50％。

5.根据权利要求1所述的一种基于等离子沉积的铝碳化硅材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述机械手段为采用高能球磨机，所述高能球磨机为氧化锆磨球，料/球质量比为1/2；高能球磨机转数为2000-3000rpm，球磨时间为2-5h。

6.根据权利要求1所述的一种基于等离子沉积的铝碳化硅材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述改性剂的添加质量百分比为小于等于3％。

7.根据权利要求6所述的一种基于等离子沉积的铝碳化硅材料的制备方法，其特征在于，所述改性剂为硬脂酸、石蜡、树脂中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种基于等离子沉积的铝碳化硅材料的制备方法，其特征在于，步骤3)具体包括：

a、将初步包覆后的粉体加入搅拌机中，再加入水作为溶剂，其中料水质量比1/1-1/2；

b、再向上述溶液中加入粘结剂，所述粘结剂的添加质量百分比小于等于3％；加入粘结剂后进行搅拌，搅拌时间为0.5-2h；其中所述粘结剂为PVA、树脂中的一种；

c、对搅拌好的浆料进行热喷雾包覆处理，其中喷口尺寸Ф0.5-2mm，喷雾温度为150-190℃，喷雾压力0.05-0.1Mpa，最终得到铝合金包覆碳化硅粉体。

9.根据权利要求1所述的一种基于等离子沉积的铝碳化硅材料的制备方法，其特征在于，步骤4)中所述等离子沉积涉及的参数依次设定包括如下：

喷嘴出口的直径为6-12mm；喷枪与基体的距离为5-15cm，氩气流量1000-2000L/min；起弧电流为500-800A；氢气流量由电压控制，电压为60-80V；送粉器中喷枪的送粉速度为5-50g/min；机械手的沉积次数5-30次/次。

10.根据权利要求1所述的一种基于等离子沉积的铝碳化硅材料的制备方法，其特征在于，步骤5)中热等静压的条件为：保护气体为氮气、压强10-20MPa，温度800-1000℃，保温时间1-5h。