[发明专利]一种抗高能冲击的金属/陶瓷多层复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种抗高能冲击的金属/陶瓷多层复合材料的制备方法，其特征在于步骤如下：

步骤1制备陶瓷预制体：

步骤a1：将质量分数为45%的陶瓷粉、3%的分散剂磷酸三乙酯、40%的溶剂加入球磨罐中，球磨24~48小时，再加入质量分数为5~10%的粘结剂聚乙烯醇缩丁醛、质量分数为2~7%的增塑剂球磨24~48小时，得到陶瓷浆料；所述溶剂是体积比为1:1的异丙醇和甲苯；所述增塑剂是体积比为1:1的丙三醇和邻苯二甲酸二辛酯；

步骤a2：调整双刮刀流延机的前刮刀高度为0.2~0.8mm，后刮刀高度为0.4~1mm，再将步骤1制备的陶瓷浆料放入流延机的浆料槽中进行流延，传送带速度为0.2~1m/min，流延薄膜在室温干燥后脱模得到陶瓷薄膜坯体；

步骤a3：将陶瓷薄膜进行叠层并轧辊，孔隙率控制在20~40%，厚度为0.4mm~2mm，得到陶瓷预制体；

步骤2制备金属薄膜坯体：

步骤b1：将质量百分比是70%的金属粉、3%的分散剂磷酸三乙酯和15%的溶剂加入球磨罐中，球磨分散24~48小时；再加入质量分数为5~10%的粘结剂聚乙烯醇缩丁醛、质量分数为2~7%的增塑剂球磨24~48小时，得到金属浆料；所述溶剂是体积比为1:1的异丙醇和甲苯；所述增塑剂是体积比为1:1的丙三醇和邻苯二甲酸二辛酯；

步骤b2：调整双刮刀流延机的前刮刀高度为0.2~0.8mm，后刮刀高度为0.4~1mm，再将步骤2制备的金属浆料放入流延机的浆料槽中进行流延，传送带速度为0.2~1m/min，流延薄膜在室温干燥后脱模得到金属薄膜坯体；

步骤3叠层预制体：将步骤1制备的陶瓷预制体和步骤2制备的金属薄膜交替叠层至需要厚度，进行冷等静压压制，压力为150~300MPa，保压1~5分钟，得到叠层预制体；

步骤4：将制备的叠层预制体装入石墨模具，置于高温真空炉中，以1~5℃/min的升温速率升温至500~900℃后保温0.5~2h；再随炉降温至室温；

步骤5：取出预制体并放入热压炉，对热压炉抽真空，当热压炉的气压低于3.0×10-3Pa时，以1~30℃/min的升温速率升温至1200℃，再以5~10℃/min的升温速率升温至烧结温度1800~2000℃，然后保温0.5～2h；升温时沿预制体的叠层方向向预制体施加10~30MPa的压力；

步骤6：卸去施加在预制体上的压力，并以5～20℃/min的降温速率至室温，得到金属/陶瓷多层复合材料。

2.根据权利要求1所述抗高能冲击的金属/陶瓷多层复合材料的制备方法，其特征在于：所述陶瓷粉的粒度为0.5~2μm。

3.根据权利要求1所述抗高能冲击的金属/陶瓷多层复合材料的制备方法，其特征在于：所述金属粉的粒度为200~400目。

4.根据权利要求1或3所述抗高能冲击的金属/陶瓷多层复合材料的制备方法，其特征在于：所述金属粉为钨粉、铪粉、铌粉、铁、铁合金、锆粉或钛粉。

5.根据权利要求1或2所述抗高能冲击的金属/陶瓷多层复合材料的制备方法，其特征在于：所述陶瓷粉为SiC、Si₃N₄、AlN或Al₂O₃。