[发明专利]一种大尺寸材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种大尺寸材料的制备方法，本发明在传统粉末冶金工艺的基础之上，改进成型工艺，先压制高度较低的毛坯小块（1），然后将多个毛坯小块（1）拼装成所需面积形成毛坯小块组合（2），再将多个毛坯小块组合（2）叠加，进行等静压，形成毛坯（3），烧结时按叠加方向竖直装料，通过高温烧结，毛坯小块（1）之间完全固熔在一起，后加工磨除表面毛坯小块（1）之间的痕迹，加工成后需大小和形状即可；本发明可以制备轴向尺寸达1000mm的材料，且对压机压力要求不高，节约成本，减小一次成型带来的密度梯度，使烧结后的材料不易变型，满足应用要求。

技术领域

本发明涉及粉末冶金工艺制备技术领域，尤其涉及一种大尺寸材料的制备方法。

背景技术

目前随着电机、无线充电技术的发展以及磁屏蔽技术的迫切需求，需要制备100mm以上的大尺寸材料。材料的制备方法均是通过粉末冶金工艺，粉末冶金工艺是本领域技术人员熟知的制备方法，包括制粉、成型、等静压、烧结、后加工步骤，其中成型工艺的成型压力随材料的受力面积及高度的变大而变大，要制备尺寸越大的材料，对压机成型压力需要越高，而成型压力越大的压机，价格越贵，制备成本越高，以制备高度为400mm的稀土钴永磁材料为例，传统的方法需要1000T以上的压机压制，且成型出来的材料存在密度梯度，高度方向两端的密度比中间的密度大5%以上，烧结时易产生两端大中间小，无法满足应用要求。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种大尺寸材料的制备方法，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种大尺寸材料的制备方法，其工序包括制粉、成型、等静压、烧结和后加工，所述成型工序采用多段成型方法，具体为，

首先将粉体成型为高度较低、面积较小的毛坯小块，然后将多个毛坯小块拼装成毛坯小块组合，再将多个毛坯小块组合叠加，达到所需的高度，形成毛坯；

烧结工序装料时沿毛坯小块组合叠加方向竖直装料，将毛坯小块组合装入高温烧结炉，通过高温烧结，毛坯小块（之间完全固熔在一起，形成一个整体；

后加工工序磨除表面毛坯小块组合之间痕迹，即得到大尺寸材料。

作为优选的技术方案，所述的毛坯在装入高温烧结炉之前，进行等静压。

作为优选的技术方案，所述材料为铁氧体。

作为优选的技术方案，所述材料为金属合金材料。

作为优选的技术方案，烧结工序装料时，在最底层与承烧板之间铺一层耐高温颗粒。耐高温颗粒包括但不限于氧化铝粉、氧化锆粉等，目的是使拼装在一起的毛坯小块组合在烧结体积收缩的时候能够在承烧板之间滑动，从而使等静压在一起的毛坯小块组合不易会开。

作为进一步优选的技术方案，所述耐高温颗粒为锆颗粒。

作为优选的技术方案，所述毛坯小块截面积为400mm²-10000mm²，高度为10mm-80mm，所述毛坯小块组合截面积为400 mm²-40000mm²，高度为10mm-80mm，所述毛坯截面积为400 mm²-40000mm²，高度为100mm-1000mm。

作为进一步优选的技术方案，所述等静压压力为100MPa-1000MPa。

作为优选的技术方案，所述大尺寸材料为长方体，所述毛坯小块组合是由2-4块毛坯小块拼装而成。

作为优选的技术方案，所述大尺寸材料为圆柱形，所述毛坯小块组合是由2块毛坯小块拼装而成。

作为优选的技术方案，所述大尺寸材料为圆环，所述毛坯小块组合是由2-8块毛坯小块拼装而成。