[发明专利]定向排列的陶瓷晶须或纤维增强不锈钢基材料的制备方法

摘要

本发明公开的一种定向排列的陶瓷晶须或纤维增强不锈钢基材料的制备方法，首先利用流延成型方法制得含有陶瓷晶须或纤维的不锈钢未凝固生片，再利用磁场诱导定向排列方法实现陶瓷晶须或纤维在不锈钢生片中的二维定向排列，最后经烘干、叠层、热合工艺制备得到三维定向排列的陶瓷晶须或纤维增强的不锈钢基复合材料，该方法制备得到的复合材料在垂直于陶瓷晶须或纤维方向上的抗冲刷磨蚀性能优于基体不锈钢材料、相同陶瓷成分颗粒增强不锈钢基体材料和随机分布的陶瓷晶须增强不锈钢基体材料，尤其适用于泥沙量较大的河流的水轮机过流部件的抗气蚀和磨损。

主权项

1.一种定向排列的陶瓷晶须或纤维增强不锈钢基材料的制备方法，首先利用流延成型方法制得含有陶瓷晶须或纤维的不锈钢未凝固生片，再利用磁场诱导定向排列方法或电场定向排列方法实现陶瓷晶须或纤维在不锈钢生片中的二维定向排列，最后经烘干、叠层、热合工艺制备得到三维定向排列的陶瓷晶须或纤维增强的不锈钢基复合材料，其特征在于，具体包括以下步骤，a)将陶瓷晶须或纤维进行表面处理，通过化学镀或化学沉积法在陶瓷晶须或纤维表面包覆一层铁磁性金属或其合金层并进行极化，金属层厚度为100nm～10μm；b)制备流延浆料，按体积百分比，选用粒径为0.1～50μm的待增强基体不锈钢粉30％～70％、上述经表面处理后的陶瓷晶须或纤维10％～50％、粘合剂10％～20％、溶剂10％～20％混合，制备成流延浆料，c)将上述制得的流延浆料利用流延成型方法流延成厚度为50～500μm的未凝固生片；d)将上述流延制得的未凝固生片置于场强为1～50GT的强磁场或5～10KV的静电场中1～10min，使未凝固生片中的陶瓷晶须或纤维在磁场或电场作用下定向排列，烘干，使之凝固；e)将上述凝固后的生片叠层，在温度为200～500℃，压力为10～50MPa的条件下热合，再在温度为1250～1400℃下保护气氛中烧结2～4小时，即制得定向排列的陶瓷晶须或纤维增强不锈钢基复合材料。