[发明专利]一种复合材料的高通量一体化制备方法有效
申请号: | 202010429533.7 | 申请日: | 2020-05-20 |
公开(公告)号: | CN111825431B | 公开(公告)日: | 2023-02-07 |
发明(设计)人: | 杨振亮;白彬;程亮;张鹏程;李冰清;高瑞;严彪杰;褚明福;王昀;钟毅;谢良;黄奇奇;王志毅;段丽美 | 申请(专利权)人: | 中国工程物理研究院材料研究所 |
主分类号: | C04B35/10 | 分类号: | C04B35/10;C04B35/58;C04B35/565;C04B35/48;C04B35/622;C04B35/645;B22F1/12;B22F1/107;B28B1/14;B28B11/24;B28B13/06;B28C3/00 |
代理公司: | 成都众恒智合专利代理事务所(普通合伙) 51239 | 代理人: | 王育信 |
地址: | 621700 四*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 复合材料 通量 一体化 制备 方法 | ||
1.一种复合材料的高通量一体化制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将制备复合材料所需的各组相材料与分散剂按照体积比1∶9~7∶3的比例进行混合得到一系列具有良好流动性的初始混合浆料备用;
(2)选取以有序阵列密集排布的多孔基板,多孔基板的材质为耐高温材料,多孔基板的孔数与要制备的复合材料的种类数目一致,对多孔基板上的孔洞进行依次编号,一种物相配比的复合材料对应一个序列点的孔洞;
(3)将步骤(1)中得到的初始混合浆料按照要制备的复合材料配比,通过移液装置注入混合容器内混合后得到复合材料预制浆料,并一一注入对应编号的多孔基板孔洞内;
(4)对多孔基板装有的复合材料预制浆料进行干燥,除去其中的积水,使复合材料预制浆料在多孔基板上完全固化得到复合材料素坯并与多孔基板形成一体化;
(5)对复合材料素坯加载5~100MPa的压力,进行复合材料的加压烧结,烧结参数根据材料自身的特性进行设定;
(6)烧结完成后,卸载复合材料素坯的加压设施,得到与基板一体化的致密复合材料芯片阵列;
(7)待完成多组分一体化芯片阵列材料完成高通量表征分析后,将镶嵌于基板中的多组分芯片阵列材料通过相配套的冲头,加压脱膜处理后,分离出的基板回收清洁处理后循环使用。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)混合得到的初始混合浆料通过机械搅拌、底部鼓气中的一种方式使浆料保持良好的浓度均匀性。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多孔基板的材质为金属、陶瓷、石墨。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(3)中要制备的复合材料预制浆料通过机械搅拌、底部鼓气中的一种方式混合。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(4)中干燥的方法为对装有复合材料预制浆料的多孔基板进行抽滤0.5~12h,或在-20~-1℃,1×10-3~50Pa真空度下冷冻干燥10~72h,或在80~120℃加热干燥2~24h。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(5)中,对复合材料素坯施压的方法为:
a.将填充有一系列复合材料素坯的多孔基板置于腔体轮廓与多孔基板外形相当的固定套筒内,使基板孔内复合材料素坯的位置与套筒相对固定;
b.将加载压力的压头装载入步骤a中固定好的基板上,确保各个压头可以有效的向孔洞内的复合材料传导压力载荷;
c.将步骤b中加载好压头的多孔基板连同固定套筒一起转入烧结炉内,通过钨合金等重物或加压装置对复合材料加载压力。
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