[发明专利]一种组分连续的梯度材料的制备方法

摘要

本发明提供了一种用共沉降法制备梯度材料的新方法，其特征是根据所要制备的材料的粉末物性选择分散剂和确定沉降参量，然后将沉积体的组分分布同沉降过程中的沉降参量与原料的粉末特性建立定量关系。计算得到沉积体组元的质量以及未知粉末的粒度分布。根据计算结果，对原料粉末进行分级，获得所需粒度分布的原料粉末。将原料粉末在所选用的分散剂中分散成悬浮液后，加入到沉降设备中进行沉降实验。得到的沉积体经烘干、压制成型后，转移至石墨模具中，经烧结致密化。该方法与已有的通过尝试性实验手段来寻求沉降参量和粉末特性相比，消除了盲目性。

主权项

1、一种制备组分连续的梯度材料的方法，其特征在于针对所要制备梯度材料的原料的物性选择分散剂和确定沉降参量，然后将沉积体的组分分布同沉降过程中的沉降参量(悬浮液的密度、粘度和高度，清液的密度、粘度和高度)与原料的粉末特性(粉末的密度、粒度及粒度分布和粉末质量)建立定量关系，在此基础上计算得到沉积体组元的质量以及未知粉末的粒度分布，根据计算结果，对原料粉末进行分级并级配，获得所需粒度分布的原料粉末，将原料粉末在所选用的分散剂中分散成悬浮液后，加入到沉降设备中进行沉降实验，得到的沉积体经烘干、压制成型后，转移至模具中，再经烧结，得到指定结构的致密的梯度材料，其中：(1)所要制备的梯度材料的组成分布(假设梯度材料主要有两种元素A、B构成)：CA(x)=a×(xl)P+b----(1)(2)组元A、B沿沉积体厚度方向的累积质量为：WA(x)=ρAS∫0x(a×(xl)P+b)dx=aρASP+1xP+1lP+ρASbx----(2)WB(x)=ρBS(1-b)x-aρBSxP+1(P+1)lP----(3)(3)沉降参量与粉末特性之间的定量关系：W(t)=m×∫DtDmaxf(D)dD+m×∫DminDtUtRf(D)dD----(4)