[发明专利]一种体积分数可控高分散性颗粒增强金属基复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种体积分数可控颗粒增强金属基复合材料的制备方法，本方法中采用物理气相沉积工艺，物理气相沉积工艺中的基材为SiC颗粒，粒径尺寸为1-200μm；物理气相沉积工艺中包括界面阻挡层靶和金属靶，界面阻挡层靶能够在SiC颗粒表面沉积成阻挡金属相容于SiC基体界面的界面阻挡层；

其特征在于：该方法包括如下步骤：

步骤1、使用界面阻挡层靶，采用物理气相沉积工艺在SiC颗粒表面沉积形成界面阻挡层，包裹SiC颗粒；且在沉积过程中通过搅拌法或振动法使得包裹SiC颗粒的界面阻挡层均匀沉积；所述界面阻挡层靶为TiC靶，所述金属靶为钛合金靶，且步骤1的物理气相沉积工艺中，工作气体为Ar气，反应气体为CH₄气体，两者的流量比例为4～30，沉积温度100-600℃，压强0.5～2Pa，偏压-100～-500V，沉积速率0.5～2μm/h，沉积1-2μm的TiC界面阻挡层；

步骤2、

使用金属靶，采用物理气相沉积工艺对具有界面阻挡层的SiC颗粒进行金属沉积，在沉积过程中通过搅拌法或振动法使得包裹SiC颗粒的金属层均匀沉积，沉积形成金属涂层；物理气相沉积工艺中，工作气体为Ar气，沉积温度100-600℃，压强0.5～2Pa，偏压-500～-100V，沉积速率5～10μm/h，沉积10-100μm的金属涂层；

步骤3、将步骤2得到的金属涂层SiC颗粒填充于模具中进行成型处理，成型处理采用真空热压、热等静压或放电等离子烧结；成型温度为800～1000℃，压强10～200MPa，保温保压时间30min～5h。

2.如权利要求1所述的一种体积分数可控颗粒增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于：金属靶为TiAl合金靶或TC17钛合金靶。

3.如权利要求1所述的一种体积分数可控颗粒增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤2中的金属层的沉积厚度H满足如下公式：

H＝0.5a(V^-(1/3)-1)；a为SiC颗粒直径，V为体积分数。