[发明专利]基于钛碳化硅陶瓷与铜的金属/陶瓷复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种基于钛碳化硅陶瓷与铜的金属/陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1. 混料：将钛碳化硅粉末与酚醛树脂粉末在行星球磨机中混料后干燥，得到混合粉末；酚醛树脂粉末添加量为所述钛碳化硅粉末与酚醛树脂粉末总质量的1%-70%；

S2. 温压成型：将步骤S1所得的混合粉末置于模具中，加温加压成型得到陶瓷坯体；

S3. 热解：将步骤S2所得的陶瓷坯体在氮气环境下热解，得到多孔碳和陶瓷的混合骨架；

S4. 反应烧结：将步骤S3所得的多孔碳和陶瓷的混合骨架进行高温反应烧结，得到多孔陶瓷；所述多孔陶瓷成分为Ti₃SiC₂/TiC/SiC；反应烧结温度为1440-1650℃，升温速率为5℃/min，保温1-3h，而后以1℃/min降温至1200℃，再随炉冷却；

S5. 真空熔渗：在真空下将铜熔融，浸渍步骤S4所得的多孔陶瓷，进行真空熔渗，冷却后得到金属/陶瓷复合材料；真空熔渗的条件为：熔渗温度为1200-1650℃，升温速率为1-10℃/min，保温0.5-6小时，真空度为10^-3MPa，而后随炉冷却。

2.根据权利要求1所述的一种基于钛碳化硅陶瓷与铜的金属/陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，所述行星球磨机转速为10-1000r/min，混料时间为1-10h。

3.根据权利要求1所述的一种基于钛碳化硅陶瓷与铜的金属/陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中温压成型温度为100-300℃，升温速率1-20℃/min，压力为1-30MPa，保温保压0.1-10h。

4.根据权利要求1所述的一种基于钛碳化硅陶瓷与铜的金属/陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中氮气环境下热解温度为500-1000℃，升温速率为0.1-5℃/min，保温0.5-3h，氮气流量0.1-3L/min。

5.一种基于钛碳化硅陶瓷与铜的复合材料，其特征在于，由如权利要求1-4任一项权利要求所述的制备方法得到，是由陶瓷连续三维网状结构与金属的连续三维网状结构相互交织结构的复合材料。

6.一种如权利要求5所述基于钛碳化硅陶瓷与铜的复合材料在轨道交通、电池电极材料中的应用。