[发明专利]一种Cu‑Al2O3复合材料喷嘴的近净成形制备方法

摘要

一种Cu‑Al2O3复合材料喷嘴的近净成形制备方法，包括如下的步骤将5‑15重量份的Cu颗粒、80‑94重量份的Al2O3粉末和1‑5重量份表面活性剂混合在一起；将所配的物料混合玛瑙球加入到球磨罐中球磨；将所制成的复合粉末与粘结剂在温度为145‑160℃的条件下混炼；将混炼物料进行造粒，然后将造粒后的混炼物料注射成形，得到复合材料喷嘴胚体；先对得到的复合材料喷嘴胚体进行蒸汽脱脂，得到脱脂复合材料喷嘴胚体；先对步骤脱脂复合材料喷嘴胚体进行低温预烧结；然后对脱脂复合材料喷嘴胚体进行冷等静压工艺处理；最后对脱脂复合材料喷嘴胚体进行高温烧结处理，得到复合材料喷嘴成品。本发明所制得的喷嘴不仅成本低，而且能够制备体积更微小、形状更复杂、尺寸精度更高。

主权项

一种Cu‑Al2O3复合材料喷嘴的近净成形制备方法，其特征在于，包括如下的步骤：(1)混粉工艺：将5‑15重量份的Cu颗粒、80‑94重量份的Al2O3粉末和1‑5重量份表面活性剂混合在一起，其中所述的Cu颗粒直径为8μm‑10μm，Al2O3粉末的颗粒直径为0.5μm‑1μm，所述的表面活性剂的颗粒直径为0.5mm‑1mm；(2)球磨工艺：将步骤（1）中所配的物料混合玛瑙球加入到球磨罐中球磨5～20小时，其中玛瑙球和物料重量比为10‑50∶1，得到复合粉末；(3)混炼工艺，将步骤（2）中所制成的复合粉末与粘结剂在温度为145‑160℃的条件下混炼1.5‑2.5h，得到混炼物料；其中，所述的粘结剂包括65‑75重量份的PW、20‑30重量份的LDPE和2‑5重量份的SA ；(4)注射工艺，将步骤（3）中的混炼物料进行造粒，然后将造粒后的混炼物料注射成形，得到成形的复合材料喷嘴胚体；(5)脱脂工艺，先对步骤（4）中得到的复合材料喷嘴胚体进行蒸汽脱脂，蒸汽脱脂工艺为：将脱脂剂蒸汽冷凝在复合材料喷嘴胚体的表面，形成3mm‑6mm厚度的脱脂剂冷凝层，然后逐渐将温度升高到60‑80℃将脱脂剂冷凝层渗透到复合材料喷嘴胚体内进行脱脂，脱脂时间为4‑6h，再对复合材料喷嘴胚体进行热脱脂，热脱脂工艺为：先将复合材料喷嘴胚体降至室温，然后经100‑120min升至340‑360℃，保温25‑35min，再经70‑80min升至480‑520℃，保温55‑65min，再经15‑25min升至580‑620℃，保温28‑32min，最后降至室温，得到脱脂复合材料喷嘴胚体；(6)致密化工艺：先对步骤（5）中得到的脱脂复合材料喷嘴胚体进行低温预烧结，预烧结温度为800‑950℃，保温1‑3h；然后对脱脂复合材料喷嘴胚体进行冷等静压工艺处理，冷等静压压力为280‑320MPa，保压时间1‑10min；最后对脱脂复合材料喷嘴胚体进行高温烧结处理，烧结温度1500‑1600℃，保温时间1‑3h，得到复合材料喷嘴成品。