[发明专利]一种具有递变电阻及高熔点差梯度材料的制备工艺

摘要

本发明提供了一种具有递变电阻及高熔点差梯度材料的制备工艺，可快速制造陶瓷/金属，金属/金属梯度功能材料。它是在超高压条件下利用样品中随位置变化而电阻递变的特点，以大电流通过样品形成梯度分布的温度场的强化烧结技术。它适用于制备具有递变电阻的梯度材料，尤其适用于兼具有高熔点差梯度材料的制备。其优点在于工艺简单、高效、节能、成本低，应用范围广。

主权项

1、一种具有递变电阻及高熔点差梯度材料的制备工艺，其特征在于：a、成型：将已经过成分设计的不同配比的原料粉末进行球磨混匀，烘干后准备用于成型，对于金属/金属梯度材料，直接在钢模中将粉末逐层铺叠3～15层，每层厚度0.5～2毫米，然后在千斤顶或压机上冷压成型，或在钢模中先预置石墨纸包套，再将粉末逐层铺叠，然后压制，在通电烧结时，是金属/金属梯度材料本身作为发热体；对于陶瓷/金属梯度材料，则先在钢模中预置石墨纸包套，然后在包套内将粉末逐层铺叠，再进行冷压成型，在通电烧结时，在金属富集侧，金属本身作为发热体，在陶瓷富集侧，石墨纸作为发热体，通过调节石墨纸的厚度来调节加热功率，石墨纸的厚度在0.2-1.0mm之间；b、样品组合：样品组合包括梯度材料生坯、密封片、增压片以及集绝缘、隔热和传压于一身的叶腊石包套，密封片为普通石墨，厚度为3-5mm，增压片为普通A3碳素钢，厚度为5-10mm，叶腊石包套的内部尺寸依据梯度材料生坯及密封片、增压片的尺寸而定，包套厚度为10-20mm，包套与生坯、密封片及增压片应配合紧密，以减少组合样品内部的空气量，样品组合在烧结前应进行烘干；c、超高压梯度烧结：首先将样品组合置于有通电加热的高压设备样品腔内，然后启动液压系统对样品组合进行压制，压力在3000-5000MPa之间，当压力达到预定值后保压1-2分钟；启动通电加热系统进行超高压梯度烧结，加热30-60秒钟后切断电流；卸压，取出样品。