專利名稱：逆向沉積復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合材料的制備方法及裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種逆向沉積復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，合金的制造方法是將構(gòu)成合金材料的各種成分金屬熔化進(jìn)行液態(tài)混合，通過攪拌的方法使混合金屬液成分盡量均勻，采用加入變質(zhì)劑的方法增加結(jié)晶形核的數(shù)量，達(dá)到使晶粒細(xì)化的目的。由于液體金屬整體上由液態(tài)變成固態(tài)，必須經(jīng)歷形核、結(jié)晶、晶粒長大的過程，而形核的位置和數(shù)量具有很大的隨機(jī)性，顯微組織難以控制，鑄造的普遍缺陷如縮松、縮孔、偏析、粗晶、晶粒尺寸不均等組織缺陷難以避免。
復(fù)合材料鑄造的方法主要有液體金屬中加入陶瓷粉末顆粒攪拌鑄造的方法、熔體浸滲鑄造法，擠壓鑄造法和流變鑄造法。液體中加粉末顆粒攪拌鑄造的方法是通過機(jī)械在坩鍋開口上方攪拌使金屬液中產(chǎn)生渦流從而引入粉末顆粒，這種方法的不足之處是當(dāng)粉末顆粒尺寸小于10μm時(shí)，無法通過攪拌的方法使粉末進(jìn)入金屬液體中，另外粉末無法均勻分布在基體材料中，顯微組織不具有重復(fù)性。熔體浸滲工藝方法是將金屬液體浸滲進(jìn)入多孔的粉末預(yù)制塊中，這種方法存在一個(gè)金屬液與粉末的濕潤性問題以及效率較低。擠壓鑄造法是先用機(jī)械攪拌法制備復(fù)合漿料，然后將液體復(fù)合漿料倒入擠壓模，用液壓機(jī)給漿料施加一定的壓力條件下凝固成形，這種方法制備的復(fù)合材料性能比攪拌鑄造方法有所改善，但粉末仍無法均勻分布在基體材料中。流變鑄造法是對處于固液兩相區(qū)的熔體施加強(qiáng)烈的攪動(dòng)形成低粘度的半固態(tài)漿料，同時(shí)引入粉末顆粒，利用半固態(tài)漿液的觸變特性分散增強(qiáng)相，在一定壓力下充型凝固成形。上述幾種復(fù)合材料制備的方法都無法使粉末在基體材料中均勻分布，粉末材料在復(fù)合材料中所占比例較小，顯微組織不具有重復(fù)性，因而復(fù)合材料性能的穩(wěn)定性和可靠性無法得到保證。鑄造方法的缺點(diǎn)一方面增強(qiáng)體顆粒越細(xì)，相應(yīng)材料的比力學(xué)性能越高，另一方面越細(xì)的顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象越嚴(yán)重，導(dǎo)致普通鑄法難以獲得材料的最優(yōu)性能。
粉末冶金燒結(jié)復(fù)合材料制備方法通過粉末壓制或注射制成形，然后在一定的溫度進(jìn)行燒結(jié)。通過物質(zhì)原子的擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)顆粒之間的固結(jié)，燒結(jié)時(shí)間長。如鐵基粉末成形零件一般在1080℃燒結(jié)兩小時(shí)，能耗較高，生坯在燒結(jié)時(shí)難免產(chǎn)生變形，導(dǎo)致影響零件的精度。對于納米晶粉末，在燒結(jié)過程中晶粒很容易長大，以致難于保持納米晶的性質(zhì)。由于粉末燒結(jié)材料內(nèi)含有大量的孔隙，材料不連續(xù)，后續(xù)機(jī)械加工性能差。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種逆向沉積復(fù)合材料及其制備方法。該方法能順利將細(xì)小粉末引入液態(tài)基體材料中，制備出顯微組織晶粒細(xì)小均勻，顯微組織特征具有良好的重復(fù)性，且具有良好后續(xù)機(jī)械加工性能的復(fù)合材料。
本發(fā)明所述的一種逆向沉積復(fù)合材料的制備方法，其特征是，它包括如下步驟和工藝條件將基體材料加熱成液體并注入充滿模腔，其溫度低于粉末熔點(diǎn)，將粉末注入模腔中，粉末在液體中逆重力方向上浮，直至模腔上壁，隨著更多粉末相繼進(jìn)入液體中，粉末在浮力作用下，由下向上浮動(dòng)，由上向下依次沉積，當(dāng)模腔中的液體固化之后，即獲得復(fù)合材料。
為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述粉末包括金屬粉末、非金屬粉末、陶瓷粉末中的一種或兩種以上混合物；所述粉末為細(xì)小尺寸的粉末，包括納米粉末；所述模腔置于真空中或?qū)⒛Ｇ怀檎婵眨蕴岣邚?fù)合材料的性能；所述粉末在液體中沉積完成之后，通過給粉末施加壓力，擠出粉末間的部分液態(tài)基體材料，以提高粉末物質(zhì)在復(fù)合材料中的成分比例；所述液體的固化采用施加靜壓力實(shí)現(xiàn)，使液體在壓應(yīng)力條件下凝固，以提高復(fù)合材料的性能；所述液體在固化過程中，控制熱量的傳導(dǎo)路線，定向凝固制造復(fù)合材料。
本發(fā)明所述的一種逆向沉積復(fù)合材料，就是通過上述方法制備而成的。
所述復(fù)合材料包括固態(tài)或半固態(tài)復(fù)合材料。
在本發(fā)明中，粉末是指尺寸小于1mm離散顆粒的集合體；復(fù)合材料是指由兩種或兩種以上的異質(zhì)、異形、異性的材料復(fù)合形成的材料；重力沉積是指固體和液體間有密度差時(shí)，固體的密度大于液體的密度，在重力的作用下，經(jīng)過一定的時(shí)間，固體物質(zhì)沉降在液體物質(zhì)的底部。在重力沉積過程中，固體物質(zhì)所受的浮力小于固體物質(zhì)所受的重力，重力是固體物質(zhì)沉積的驅(qū)動(dòng)力；逆向沉積是指材料朝與重力方向相反的方向沉積，是相對于重力沉積而言的，逆向沉積是在固體粉末物質(zhì)如完全浸泡在液體中時(shí)所受的浮力大于其所受的重力，浮力是固體物質(zhì)逆重力方向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力，在浮力作用下，經(jīng)過一定的時(shí)間，固體物質(zhì)向上浮動(dòng)，由于上模的阻擋，固體物質(zhì)無法浮出液體表面，而是靠著上模表面由上向下浮積在液體中；基體材料可以是單種物質(zhì)，也可以是復(fù)合物質(zhì)；引進(jìn)液態(tài)基體的粉末可以是單種粉末，也可以是多種粉末，粉末的形狀可以是顆粒狀，片狀、針狀、纖維狀、樹枝狀、不規(guī)則形狀等。
當(dāng)制備金屬基復(fù)合材料時(shí)，粉末的熔點(diǎn)高于基體材料的熔點(diǎn)，模腔中的溫度低于粉末的熔點(diǎn)，粉末不會(huì)熔化。粉末可以預(yù)先置于模腔底部，或通過螺桿將粉末輸送進(jìn)入模腔?？梢圆捎脵C(jī)械攪拌的方法，也可以采用超聲攪拌或電磁攪拌的方法，使粉末進(jìn)入液態(tài)基體材料之中。采用機(jī)械攪拌的方法時(shí)，攪拌器可以在復(fù)合材料凝固成半固態(tài)時(shí)拿出，也可以在復(fù)合材料凝固冷卻之后，從復(fù)合材料中卸出。
在本發(fā)明中，可以將熱固性材料充滿模腔，從模腔底部引入粉末，粉末進(jìn)入模腔中的液體中，在浮力的作用下沉積在模腔中，當(dāng)粉末充滿模腔之后，加熱使熱固性材料固化，加熱的溫度及保溫的時(shí)間根據(jù)選用的熱固性材料確定，最后獲得的常溫下為固體的復(fù)合材料。
膜腔置于真空環(huán)境或?qū)⒛Ｇ怀槌烧婵眨梢允狗勰┍砻鏇]有吸附的氣體，也不會(huì)將氣體帶入液態(tài)基體材料中，從而提高粉末界面與基體材料之間的結(jié)合質(zhì)量，消除或減少復(fù)合材料內(nèi)部的孔隙，提高復(fù)合材料的性能。
當(dāng)粉末在液態(tài)基體材料中逆向沉積結(jié)束之后，可以通過陽模給模腔中的材料施加壓力，使模腔中的粉末較為致密，擠出粉末間的部分液態(tài)基體材料，從而提高粉末物質(zhì)在復(fù)合材料中所占的成分比例，當(dāng)基體材料凝固之后，由于粉末物質(zhì)含量的比例較高，所制備的復(fù)合材料具有更高的性能。
當(dāng)模腔中的液態(tài)基體材料凝固時(shí)，給模腔中的材料施加一定的靜壓力，使模腔中的液態(tài)基體材料在一定壓應(yīng)力條件下進(jìn)行凝固，可以提高基體材料與粉末界面的結(jié)合質(zhì)量，達(dá)到提高復(fù)合材料性能的目的。靜壓力可以通過氣體施加在貯液器的液面上，然后傳遞到模腔中，當(dāng)上、下陽模維持在一定的位置時(shí)，模腔就形成了一定的壓應(yīng)力。當(dāng)陽模維持一定的壓力時(shí)，由于封閉模腔中的液體受到壓縮，模腔中也會(huì)產(chǎn)生一定的壓應(yīng)力，使基體材料在一定的壓應(yīng)力條件下凝固。
當(dāng)采用金屬作為復(fù)合材料的基體材料時(shí)，對陰模進(jìn)行保溫隔熱，冷卻過程中熱量只從下陽模導(dǎo)出，形成沿復(fù)合材料軸線的單向流出熱流，凝固從底部向頂部進(jìn)行，對金屬基復(fù)合材料進(jìn)行定向凝固，可以獲得良好組織性能的金屬基體復(fù)合材料。當(dāng)制備復(fù)合材料的基體材料是熱固性材料時(shí)，對陰模進(jìn)行隔熱，加熱過程中熱量只從下陽模導(dǎo)入，形成沿復(fù)合材料軸線的單向流入熱流，凝固從底部向頂部進(jìn)行，對熱固性復(fù)合材料進(jìn)行定向凝固，可以獲得良好的組織性能的熱固性基體復(fù)合材料。
模腔中的液體可以為金屬液，把陶瓷粉末引入金屬液中，陶瓷粉末在金屬液中逆向沉積，金屬液凝固之后制備獲得的金屬陶瓷復(fù)合材料，兼具金屬的韌性和陶瓷的耐磨性能；將熔點(diǎn)高于金屬液的金屬或非金屬粉末引入金屬液中，高熔點(diǎn)金屬或非金屬粉末在金屬液中逆向沉積，金屬液凝固之后制備獲得合金材料，具有均勻細(xì)小的晶粒顯微組織，而且成分分布均勻。
本發(fā)明還可以采用納米粉末進(jìn)行逆向沉積，由于引入的納米粉末熔點(diǎn)高于模腔中液體材料的熔點(diǎn)，納米粉末晶粒不會(huì)熔化，也不會(huì)長大，當(dāng)作為基體材料的液相凝固之后，納米粉末均勻地分布在基體相中，從而制備獲得納米顯微組織的復(fù)合材料。
本發(fā)明可以同時(shí)采用多種粉末在模腔中的液體中進(jìn)行逆向沉積，模腔中的液體凝固之后獲得制備的復(fù)合材料。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果1.本發(fā)明方法制備的復(fù)合材料顯微組織特征具有可重復(fù)性，也具有良好的性能，可以加工制造成各種具有一定形狀和尺寸的制品。
2.當(dāng)粉末尺寸小于10μm或?yàn)榧{米粉末時(shí)，本發(fā)明方法能夠使粉末快速均勻地分布在基體材料中，克服了攪拌鑄造過程中粉末無法加入到液態(tài)基體材料中的困難，也不會(huì)出現(xiàn)液態(tài)基體材料與粉末不濕潤的情況。
3.在本發(fā)明中，由于粉末材料的熔點(diǎn)高于基體材料的熔點(diǎn)，固體粉末充滿在液態(tài)基體材料中，基體材料凝固過程中直接由粉末表面開始結(jié)晶，粉末即結(jié)晶的核，直至粉末之間的液態(tài)基體材料全部凝固，由于固體粉末充滿在模腔的空間，基體材料結(jié)晶時(shí)，只會(huì)在粉末之間的間隙空間進(jìn)行凝固，因此基體材料的晶體不會(huì)長大成為粗晶，當(dāng)液態(tài)基體材料全部凝固之后，即形成三維連通的基體材料，顯微組織晶粒細(xì)小均勻。
4.本發(fā)明方法易于對復(fù)合材料進(jìn)行設(shè)計(jì)，而且設(shè)計(jì)自由度大。
5.由于每個(gè)粉末顆粒在基體材料中是獨(dú)立存在的，在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，可以隨基體材料一起被剝離，而基體材料是連續(xù)的，沒有燒結(jié)材料內(nèi)存在的眾多孔隙，因此，本發(fā)明方法制造的復(fù)合材料易于采用普通的機(jī)械加工方法進(jìn)行加工，克服了粉末燒結(jié)材料進(jìn)行車、銑、磨、刨、鉆的困難。
6.本發(fā)明方法能夠使粉末快速均勻地分布在基體材料的液體中，生產(chǎn)效率高，制造成本低。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步地詳細(xì)說明。
實(shí)施例一將納米硅粉置于模腔底部，將固體鋅塊置于模腔中硅粉之上，然后給加熱器通電，給模具及模腔中的材料加熱至450℃，并進(jìn)行保溫，使模腔中鋅塊熔化成液體，金屬鋅熔化之后，有部分鋅流入與模腔相通的貯液器中，貯液器外層有隔熱保溫材料，然后把上陽模套進(jìn)陰模中，攪拌器的桿頭與上陽模緊配合，攪拌器進(jìn)入鋅液和模腔底層的粉中，上陽模的下端面接觸到模腔中的鋅液后，將更多的鋅液擠入貯液器中，陰模與陽模為滑動(dòng)配合，液體充滿在模腔中時(shí)液體不會(huì)從陰模與陽模的配合接觸面大量溢出。上陽模進(jìn)入陰模中接觸到模腔中的鋅液之后，轉(zhuǎn)動(dòng)上陽模，帶動(dòng)攪拌器在模腔中攪拌，將模腔底層的硅納米粉引入鋅液中，硅納米粉顆粒在鋅液中受到的浮力大于其受到的重力，鋅液中的納米硅粉向上浮動(dòng)，直至受到上陽模的下端面阻擋住。隨著進(jìn)入鋅液中的納米硅粉的增加，在浮力的作用下從上陽模下端面納米硅粉逐漸均勻積累在鋅液中，相當(dāng)于逆重力方向沉積，直到底層的納米粉都進(jìn)入鋅液中，在納米硅粉被引入鋅液的過程中，貯液器中的鋅液有部分回流進(jìn)入模腔之中。當(dāng)納米硅粉全部進(jìn)入鋅液之后，給模具上的冷卻管道通水進(jìn)行冷卻，使模腔中的鋅液冷卻凝固。然后下陽模將制得的納米復(fù)合材料卸出陰模腔。上陽模從陰模腔退出時(shí)，攪拌器會(huì)從上陽模上脫離留在制備的復(fù)合材料中，當(dāng)復(fù)合材料從模腔中卸出之后，再把攪拌器從復(fù)合材料中卸出。陰模可以安裝在液壓機(jī)的工作臺(tái)上，上陽?？捎梢簤簷C(jī)上缸驅(qū)動(dòng)，下陽?？捎梢簤簷C(jī)下缸驅(qū)動(dòng)。
將本實(shí)施例的制備裝置置于真空環(huán)境，由于硅納米粉末表面釋放了吸附的氣體，粉末也不會(huì)將氣體帶入液態(tài)鋅中，硅粉末的界面與基體鋅之間的結(jié)合質(zhì)量會(huì)更好，可消除或減少復(fù)合材料內(nèi)部的微孔隙，提高復(fù)合材料的性能。
本實(shí)施例中，鋅的熔點(diǎn)是419.4℃，硅的熔點(diǎn)是1415℃，而加熱的溫度為450℃。鋅可熔化成液體，而納米硅粉的熔點(diǎn)大于1000℃，在450℃時(shí)仍保持為固體納米形態(tài)，不會(huì)被熔化，納米硅晶體也不會(huì)長大，因此納米硅粉以納米形態(tài)存在于鋅之中。
實(shí)施例二在陰模內(nèi)壁噴上脫模劑。將微米級(jí)粒徑的陶瓷三氧化二鋁粉末置于料倉中，開動(dòng)支架之間的螺桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使螺桿與模座的縫隙中填滿粉末之后停止螺桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。開通模具上的加熱器的電源給模具預(yù)熱，將加熱熔化了的鋁合金液澆入模腔中，由于螺桿縫隙處填滿了粉末，澆入模腔中的鋁合金液并不會(huì)從螺桿縫隙處漏出模腔。把上陽模套入陰模中，上陽模的下端面壓在模腔中的鋁合金液上，上陽模與陰模配合良好，鋁合金液不會(huì)大量從陽模與陰模的配合接觸處大量溢出。然后開動(dòng)螺桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，將料倉中的陶瓷粉末引入模腔中的鋁合金液中，攪拌器固定在螺桿的端頭，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，攪拌器對進(jìn)入模腔中的粉末及模腔中的合金液攪拌，使粉末進(jìn)入模腔中的合金液中。進(jìn)入鋁合金液中的陶瓷粉末受到的浮力大于其受到的重力，在浮力的作用下向上浮動(dòng)，直到被上陽模的下端面阻擋住。隨著進(jìn)入鋁合金液中的陶瓷粉末的增加，陶瓷粉末在浮力作用下從上陽模的下端面逐漸均勻累積在鋁合金液中，相當(dāng)于逆重力方向沉積，直至鋁合金液中都充滿陶瓷粉末。然后停止螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，斷掉加熱器電源，給模具的冷卻管道通水進(jìn)行冷卻，使模腔中的鋁合金液冷卻凝固獲得所制備的金屬陶瓷復(fù)合材料。
在本實(shí)施例中，可通過上陽模給冷卻凝固過程中的鋁合金液施加一定的壓力，壓縮模腔中的粉末和液體，部分模腔中的液體會(huì)流入貯液器中，從而提高粉末在復(fù)合材料中的含量，并使之在一定的壓應(yīng)力條件下進(jìn)行結(jié)晶凝固，提高陶瓷粉末與鋁合金界面的結(jié)合質(zhì)量。
本實(shí)施例制備的鋁合金陶瓷復(fù)合材料，陶瓷粉末在鋁合金中均勻分布，在批量生產(chǎn)中顯微組織特征具有重復(fù)性，而且生產(chǎn)效率高。
實(shí)施例三將微米級(jí)粒徑的鋁粉置于料倉中，開動(dòng)螺桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使螺桿與螺桿套的縫隙中填滿粉末之后停止螺桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。開通模具上的加熱器的電源給模具預(yù)熱到350℃，將加熱熔化了的鉛液澆入模腔中，由于螺桿縫隙處填滿了粉末，澆入模腔中的鉛液不會(huì)從螺桿縫隙處漏出模腔。把上陽模套入陰模中，上陽模的下端面壓在模腔中的鉛液上，上陽模、下陽模與陰模配合良好，鉛液不會(huì)從陽模與陰模的配合接觸處大量溢出。然后開動(dòng)螺桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)將料倉中的鋁粉引入模腔中的鉛液中，攪拌器靠緊固定配合在下陽模上，當(dāng)下陽模轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，攪拌器對進(jìn)入模腔中的粉末及模腔中的合金液攪拌，使鋁粉進(jìn)入模腔中的鉛液中。進(jìn)入鉛液中的鋁粉受到的浮力大于其受到的重力，在浮力的作用下向上浮動(dòng)，直到被上陽模的下端面阻擋住。隨著進(jìn)入鉛合金液中的鋁粉增加，鋁粉在浮力作用下從上陽模的下端面逐漸均勻累積在鉛液中，相當(dāng)于逆重力方向沉積，直至鉛液中都充滿鋁粉。然后停止螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，斷掉加熱器熱源，給模具的冷卻管道通水進(jìn)行冷卻，使模腔中的鉛液冷卻凝固獲得所制備的鉛鋁合金材料。陰?？梢园惭b在液壓機(jī)的工作臺(tái)上，上陽?？捎梢簤簷C(jī)上缸驅(qū)動(dòng)，下陽?？捎梢簤簷C(jī)的下缸驅(qū)動(dòng)。
本實(shí)施例制備的鉛鋁復(fù)合材料，鋁粉在鉛中均勻分布，在批量生產(chǎn)中顯微組織特征具有重復(fù)性，而且生產(chǎn)效率高。
實(shí)施例四在陰模內(nèi)壁噴上脫模劑。將平均粒徑100μm的二氧化硅粉末置于料倉中，開通模具上的加熱器的電源給模具預(yù)熱，將加熱熔化了的銅合金液澆入模腔中，把帶空心管的上陽模套入陰模中，上陽模的下端面壓在模腔中的銅合金液上，上陽模與陰模配合良好，銅合金液不會(huì)大量從陽模與陰模的配合接觸處大量溢出?？招墓苡缮详柲５闹行目撞迦肽Ｇ恢?，二氧化硅粉末從料倉經(jīng)空心管進(jìn)入模腔底部，將料倉中的二氧化硅粉末引入模腔中的銅合金液中，空心管轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，攪拌器對進(jìn)入模腔中的二氧化硅粉末及模腔中的銅合金液攪拌，使粉末進(jìn)入模腔中的銅合金液中。進(jìn)入銅合金液中的二氧化硅粉末受到的浮力大于其受到的重力，在浮力的作用下向上浮動(dòng)，直到被上陽模的下端面阻擋住。隨著進(jìn)入銅合金液中的二氧化硅粉末的增加，二氧化硅粉末在浮力作用下從上陽模的下端面逐漸均勻累積在銅合金液中，相當(dāng)于逆重力方向沉積，直至銅合金液中都充滿二氧化硅粉末。然后停止轉(zhuǎn)動(dòng)空心管，斷掉加熱器的電源，給模具的冷卻管道通水進(jìn)行冷卻，當(dāng)模腔中的銅合金液冷卻凝固成半固態(tài)時(shí)，把上陽模和空心管從陰模中取出，然后將模腔中的半固態(tài)復(fù)合材料傳送到型腔模中鑄造成形。
權(quán)利要求
1.一種逆向沉積復(fù)合材料的制備方法，其特征是，它包括如下步驟和工藝條件將基體材料加熱成液體并注入充滿模腔，其溫度低于粉末熔點(diǎn)，將粉末注入模腔中，粉末在液體中逆重力方向上浮，直至模腔上壁，隨著更多粉末相繼進(jìn)入液體中，粉末在浮力作用下，由下向上浮動(dòng)，由上向下依次沉積，當(dāng)模腔中的液體固化之后，即獲得復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆向沉積復(fù)合材料的制備方法，其特征是，所述粉末包括金屬粉末、非金屬粉末、陶瓷粉末中的一種或兩種以上混合物；所述粉末為細(xì)小尺寸的粉末，包括納米粉末。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆向沉積復(fù)合材料的制備方法，其特征是，所述模腔置于真空中或?qū)⒛Ｇ怀檎婵铡?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆向沉積復(fù)合材料的制備方法，其特征是，所述粉末在液體中沉積完成之后，通過給粉末施加壓力，擠出粉末間的部分液態(tài)基體材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆向沉積復(fù)合材料的制備方法，其特征是，所述液體的固化采用施加靜壓力實(shí)現(xiàn)，使液體在壓應(yīng)力條件下凝固。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆向沉積復(fù)合材料的制備方法，其特征是，所述液體在固化過程中，控制熱量的傳導(dǎo)路線，定向凝固制造復(fù)合材料。
7.一種逆向沉積復(fù)合材料，其特征是，它就是通過權(quán)利要求1所述方法制備而成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種逆向沉積復(fù)合材料，其特征是，所述復(fù)合材料包括固態(tài)或半固態(tài)復(fù)合材料。
全文摘要
本發(fā)明是一種逆向沉積復(fù)合材料及其制備方法，它是將基體材料加熱成液體并注入充滿模腔，其溫度低于粉末熔點(diǎn)，將粉末注入模腔中，粉末在液體中逆重力方向上浮，直至模腔上壁，隨著更多粉末相繼進(jìn)入液體中，粉末在浮力作用下，由下向上浮動(dòng)，由上向下依次沉積，當(dāng)模腔中的液體固化之后，即獲得復(fù)合材料。本發(fā)明方法制備的復(fù)合材料顯微組織晶粒細(xì)小均勻，具有可重復(fù)性，可以加工制造成各種具有一定形狀和尺寸的制品，克服了攪拌鑄造過程中粉末無法加入到液態(tài)基體材料中的困難，也不會(huì)出現(xiàn)液態(tài)基體材料與粉末不濕潤的情況，易于對復(fù)合材料進(jìn)行設(shè)計(jì)，克服了粉末燒結(jié)材料進(jìn)行車、銑、磨、刨、鉆的困難，生產(chǎn)效率高，制造成本低。
文檔編號(hào)C22C47/08GK1480552SQ0313989
公開日2004年3月10日 申請日期2003年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月18日
發(fā)明者周照耀 申請人:周照耀