[发明专利]一种制造陶瓷与金属复合材料的方法

摘要

本发明公开了一种制造陶瓷与金属复合材料的方法，这类低比重高致密度的复合材料，可以用于制造轻装甲及其它对材料的性能和重量都有苛刻要求的工程应用。方法包括：将一种或复数种可以形成碳化物的物质粉末与一种或复数种难熔的碳化物陶瓷粉末以及碳或者一种或复数种含碳的物质均匀混合，将混合物在环境温度下成型，得到的多孔粉坯在单一含碳气体或者由多种含碳气体混合组成的气氛中，在600—1200℃热处理，使含碳气体分解而产生的碳，沉积在多孔的粉坯内外；将含有足够当量碳的粉坯在1100—2000℃下热处理，使粉坯形成一个连续的碳化物陶瓷骨架。最后通过熔渗方法使熔化的金属或合金渗入陶瓷骨架里，得到致密的复合材料。

主权项

1.一种制造陶瓷与金属复合材料的方法，其特征在于：将至少一种可以形成碳化物的物质粉末与至少一种难熔的碳化物陶瓷粉末以及至少一种含碳物质均匀混合，将混合物在环境温度下压制或粉浆浇注成型，得到的多孔粉坯在单一含碳气体或者由多种含碳气体混合组成的气氛中，在650‑1000℃热处理，使含碳气体分解而产生的碳，沉积在多孔的粉坯内外使粉坯增重至1‑20％，然后将粉坯在1100‑2000℃真空或者惰性气氛中热处理，使粉坯中可形成碳化物的物质与碳发生化学反应，从而与混料时加入的难熔碳化物陶瓷一起形成一个连续的碳化物陶瓷骨架；最后通过熔渗方法，在真空、惰性气氛或者还原气氛中，使熔化的金属或合金渗透入陶瓷骨架内，得到致密的陶瓷‑金属复合材料；在此，可以形成碳化物的物质是：元素周期表中IV B，V B和VI B族所有元素，以及硼和硅；以单独一种加入或多种碳化物形成物质一起加入，其含量为7‑89wt％；在此，难熔的碳化物陶瓷粉末包括元素周期表中IV B，V B和VI B族所有元素、硼和硅的碳化物；以单独一种加入或多种碳化物形成物质一起加入，其含量为7‑89wt％；在此，含碳气体指：一氧化碳甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷和苯中的一种或两种以上的混合气体；在此，含碳物质指含碳的有机物质，其含量为1‑3wt％；在此，熔渗用的金属是铝、镁、硅其中的一种，或者这些金属的合金。