[发明专利]金属陶瓷复合材料的生产方法

权利要求书

1、金属陶瓷复合材料的生产方法，其中陶瓷材料中渗入熔融金属，其特征在于，陶瓷材料由多层构成，在开孔孔隙度为5～14%和总孔隙度为5～30%下，层厚在10～150微米之间，平均孔隙半径在100～1000毫微米之间，将熔融金属渗透到孔隙体积中，直到相对于初始孔隙度的残留孔隙体积值为0.1～10%。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，多孔陶瓷材料是通过在流动性稳定的等离子射束中将陶瓷颗粒喷射到一个基体上而生产的。

3、如上述任一个权利要求所述的方法，其特征在于，初始状态时的颗粒平均直径为d₅₀＝20～180微米，喷射到基体上后，变平成为形状系数为大于5的长形颗粒。

4、如上述任一个权利要求所述的方法，其特征在于，在等离子喷射时，陶瓷材料的温度保持在100～500℃之间。

5、如上述任一个权利要求所述的方法，其特征在于，陶瓷材料在渗入熔融金属之前被预热到高于熔融金属温度的某一温度。

6、如上述任一个权利要求所述的方法，其特征在于，熔融金属的温度比金属及金属合金的熔点高100～200℃。

7、如上述任一个权利要求所述的方法，其特征在于，熔融金属中添加有提高湿润性和/或降低粘滞度的材料。

8、如上述任一个权利要求所述的方法，其特征在于，为了降低粘滞度和改善湿润性，在铝合金情况下添加了以下材料：铋、锑、锶、铍、钠、钾、锂。

9、如上述任一个权利要求所述的方法，其特征在于，在将陶瓷颗粒在流动性稳定的等离子射束中喷射到基体上的过程中，颗粒尺寸被改变，并且是从初始值为d₅₀＝20微米变为d₅₀大于100微米，以及反过来，从d₅₀大于100微米变为d₅₀＝20微米。

10、如上述任一个权利要求所述的方法，其特征在于，将通过等离子喷射生产的陶瓷材料装入一个加热到熔化温度的封闭模具中，抽真空，并在5～60秒钟内渗入一种在一定压力下的熔融金属。

11、如上述任一个权利要求所述的方法，其特征在于，熔融金属由铝或某种铝合金组成，渗透后的复合体以每小时200℃的速度冷却。

12、如上述任一个权利要求所述的方法，其特征在于，熔融金属由钢或灰铸铁组成，渗透后的复合体以每小时100℃的速度冷却。

13、如权利要求1至9所述的方法，其特征在于，在生产复合体的喷射工序结束后，至少在陶瓷基体材料上涂覆一层金属材料，然后通过提高陶瓷体的温度使所涂覆的金属熔化并渗入多孔陶瓷材料中。

14、如权利要求1至13所述方法的应用，该方法可以通过调整孔隙度和复合体的金属/陶瓷体积比来控制材料的特性。

15、如权利要求1至14所述方法的应用，该方法可用于控制复合体的抗弯强度，韧性，强性模数和硬度。