[发明专利]一种多层壳芯复合结构零件的制备方法

权利要求书

1.一种多层壳芯复合结构零件的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)分别配制芯层、过渡层和壳层的注射成形用喂料，所述喂料由粉末与粘结剂和添加剂混炼制成，所述添加剂包括表面活性剂和增塑剂；芯层喂料中的粉末选自金属粉末、陶瓷粉末或增韧陶瓷粉末中的一种或多种的混合物，壳层喂料中的粉末选自金属粉末、陶瓷粉末或增韧陶瓷粉末中的一种或多种的混合物，芯层喂料中的粉末和壳层喂料中的粉末不相同，过渡层喂料中的粉末为梯度复合材料粉末，所述梯度复合材料粉末由壳层喂料中的粉末与芯层喂料中的粉末混合而成；

(2)采用粉末注射成形方法分别用步骤(1)中配制的三种喂料制作包括芯层、过渡层、壳层的多层壳芯结构零件的生坯；

(3)对步骤(2)获得的生坯进行脱脂处理；

(4)根据壳层、芯层和过渡层使用的材料特性，对步骤(3)中处理过的生坯进行烧结，获得所述多层壳芯复合结构零件。

2.根据权利要求1所述的多层壳芯复合结构零件的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述粉末注射成形方法为，采用多套模具在普通粉末注射机上分别多次逐层注射成形壳层-过渡层-芯层复合结构零件的生坯。

3.根据权利要求1所述的多层壳芯复合结构零件的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述粉末注射成形方法为，采用一套模具，在多材料粉末共注射专用机上通过滑块驱动的注射机构一次共注射成形壳层-过渡层-芯层复合结构零件的生坯。

4.根据权利要求1所述的多层壳芯复合结构零件的制备方法，其特征在于：所述过渡层为多层结构，制备时，分别配制过渡层中各层的喂料，并分别多次逐层注射成形。

5.根据权利要求1所述的多层壳芯复合结构零件的制备方法，其特征在于：所述陶瓷粉末选自氧化铝、氧化锆、碳化钛、碳化铬、碳化硅、碳化硼、碳化锆、碳化钽、碳化钨、氮化钛、氮化铬、氮化硼、氮化硅、氮化锆和氮化钽粉末中的一种或多种的混合物；所述金属粉末选自铌、锆、钛、钼、钽、钴、铬、钒、铝、铁粉末中的一种或多种的混合物。

6.根据权利要求1所述的多层壳芯复合结构零件的制备方法，其特征在于：所述过渡层喂料中的梯度复合材料粉末由壳层喂料中的粉末与芯层喂料中的粉末混合组成，其混合比例从近壳层处的壳层喂料中的粉末为主到近芯层处的芯层喂料中的粉末为主呈梯度渐进变化。

7.根据权利要求1所述的多层壳芯复合结构零件的制备方法，其特征在于：所述壳层、过渡层和芯层的厚度分别为0.1毫米～20毫米；相对密度为97％以上，所述壳层、过渡层和芯层由多材料粉末共注射成形方法制备的生坯脱脂、烧结而成。

8.根据权利要求1所述的多层壳芯复合结构零件的制备方法，其特征在于：所述多层壳芯复合结构零件外形为球状、半球状、半球壳状、柱状、筒状或异形状。