本发明专利技术公开了一种反应熔渗法制备Mo(Si,Al)2-SiC金属陶瓷复合材料的方法，它的步骤如下：（1）配置金属陶瓷复合材料的原料，混合均匀后加入酚醛树脂，酚醛树脂的加入量为原料总质量的2-15%，混合均匀后模压成型，并烘干，得到坯料；（2）将步骤（1）中的坯料放入真空烧结炉中，并铺上Al粉，然后在真空下进行烧结，烧结温度为900-1480℃，保温10-40min；（3）将步骤（2）中的坯料继续升温至1300-1680℃，保温10-50min，并通入氮气或氩气，最后升温至1650-1750℃，再抽真空，后随炉冷却。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术通过在MoSi2、Mo、C、SiC、Si粉混合坯料中反应熔渗Al进行制备Mo(Si,Al)2-SiC金属陶瓷复合材料，具有成本低，效率高、致密的特点，得到断裂韧性大于4.3 MPam1/2的金属陶瓷复合材料。
【技术实现步骤摘要】
反应熔渗法制备Mo(Si,Al)2-SiC金属陶瓷复合材料的方法
本专利技术涉及新型金属陶瓷复合材料的制备方法，属于低成本制备
技术介绍
MoSi2金属间化合物优点是密度较低，有着优异的高温抗氧化性能，较好的高温强度，但是其低温韧性低，限制了其进一步发展。目前MoSi2金属间化合物作为高温结构材料在1000℃以上有较多的应用。工业应用包括：烧结炉部件、电力组件、高温热交换器、燃气炉、液态金属和玻璃吹管、点火器和高温过滤器；航空应用包括：气轮机航空发动机高温部件，如轮叶、叶片、燃烧器、喷头和密封装置。汽车应用包括：涡轮增压器转子、辉光活塞、先进气轮引擎部件。因此，低温增韧和高温补强是该材料一直努力的方向。其中，制备Mo(Si,Al)2-SiC金属陶瓷复合材料报道比较多，但方法各异，多数情况都采用热压的方法制备。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有MoSi2金属间化合物低温韧性低的缺点，通过反应熔渗Al的方法制备Mo(Si,Al)2-SiC金属陶瓷复合材料，提高其韧性。使用原料为MoSi2、Mo、C、SiC、Si混合粉末，经过模压成型后，在真空烧结炉中进行熔渗Al，从而获得Mo(Si,Al)2-SiC金属陶瓷复合材料。该方法工艺简单，反应烧结效率高，致密性好，可制备复杂零件。本专利技术的技术方案是：一种反应熔渗法制备Mo(Si,Al)2-SiC金属陶瓷复合材料的方法，它的步骤如下：（1）按以下组分及质量百分数配置金属陶瓷复合材料的原料：Mo2-15%、C3-15%、SiC5-40%、Si3-35%、余量为MoSi2，混合均匀后加入酚醛树脂，酚醛树脂的加入量为原料总质量的2-15%，混合均匀后模压成型，并烘干，得到坯料；（2）将步骤（1）中的坯料放入真空烧结炉中，并铺上Al粉，Al粉的质量为原料总质量的10-20%，然后在真空下进行烧结，烧结温度为900-1480℃，保温10-40min；（3）将步骤（2）中的坯料继续升温至1300-1680℃，保温10-50min，并通入氮气或氩气，最后升温至1650-1750℃，再抽真空，后随炉冷却。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过在MoSi2、Mo、C、SiC、Si粉混合坯料中反应熔渗Al进行制备Mo(Si,Al)2-SiC金属陶瓷复合材料，具有成本低，效率高、致密的特点，得到断裂韧性大于4.3MPam1/2的金属陶瓷复合材料。具体实施方式实施例1称取MoSi2、Mo、C、SiC、Si粉末20g,其质量分数配比分别为：80%,3%，3%，10%,4%，质量分别为16g,0.6g,0.6g,2g,0.8g。混合均匀后，加入2.2g的酚醛树脂，并混合均匀。然后在液压机上压制成型为5×5×40mm的条，烘干后，移入真空烧结炉中，铺上7g的Ai粉，进行烧结。先在900℃保温20min，然后升温至1570℃保温20min，并通入氮气，最后升温至1700℃保温5min，再抽真空。最后随炉冷却。该金属陶瓷复合材料断裂韧性值为4.7MPam1/2。实施例2称取MoSi2、Mo、C、SiC、Si粉末20g,其质量分数配比分别为：60%,7%，6%，12%,15%，质量分别为12g,1.4g,1.2g,2.4g,3g。混合均匀后，加入2g的酚醛树脂，并混合均匀。然后在液压机上压制成型为5×5×40mm的条，烘干后，移入真空烧结炉中，铺上5g的Ai粉，进行烧结。先在950℃保温20min，然后升温至1550℃保温20min，并通入氮气，最后升温至1650℃保温5min，再抽真空。最后随炉冷却。该金属陶瓷复合材料断裂韧性值为4.9MPam1/2。实施例3一种反应熔渗法制备Mo(Si,Al)2-SiC金属陶瓷复合材料的方法，它的步骤如下：（1）按以下组分及质量百分数配置金属陶瓷复合材料的原料：Mo2%、C15%、SiC40%、Si3%、MoSi240%，混合均匀后加入酚醛树脂，酚醛树脂的加入量为原料总质量的3%，混合均匀后模压成型，并烘干，得到坯料；（2）将步骤（1）中的坯料放入真空烧结炉中，并铺上Al粉，Al粉的质量为原料总质量的10%，然后在真空下进行烧结，烧结温度为1480℃，保温10min；（3）将步骤（2）中的坯料继续升温至1500℃，保温40min，并通入氮气或氩气，最后升温至1700℃，再抽真空，后随炉冷却。实施例4一种反应熔渗法制备Mo(Si,Al)2-SiC金属陶瓷复合材料的方法，它的步骤如下：（1）按以下组分及质量百分数配置金属陶瓷复合材料的原料：Mo15%、C15%、SiC5%、Si25%、余量为MoSi240%，混合均匀后加入酚醛树脂，酚醛树脂的加入量为原料总质量的15%，混合均匀后模压成型，并烘干，得到坯料；（2）将步骤（1）中的坯料放入真空烧结炉中，并铺上Al粉，Al粉的质量为原料总质量的20%，然后在真空下进行烧结，烧结温度为1480℃，保温40min；（3）将步骤（2）中的坯料继续升温至1680℃，保温50min，并通入氮气或氩气，最后升温至1750℃，再抽真空，后随炉冷却。实施例5一种反应熔渗法制备Mo(Si,Al)2-SiC金属陶瓷复合材料的方法，它的步骤如下：（1）按以下组分及质量百分数配置金属陶瓷复合材料的原料：Mo2%、C3%、SiC5%、Si3%、余量为MoSi287%，混合均匀后加入酚醛树脂，酚醛树脂的加入量为原料总质量的2-15%，混合均匀后模压成型，并烘干，得到坯料；（2）将步骤（1）中的坯料放入真空烧结炉中，并铺上Al粉，Al粉的质量为原料总质量的15%，然后在真空下进行烧结，烧结温度为1200℃，保温30min；（3）将步骤（2）中的坯料继续升温至1500℃，保温30min，并通入氮气或氩气，最后升温至1650℃，再抽真空，后随炉冷却。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种反应熔渗法制备Mo(Si,Al)2‑SiC金属陶瓷复合材料的方法，其特征在于，它的步骤如下：（1）按以下组分及质量百分数配置金属陶瓷复合材料的原料：Mo 2‑15%、C 3‑15%、SiC 5‑40%、Si 3‑35%、余量为MoSi2，混合均匀后加入酚醛树脂，酚醛树脂的加入量为原料总质量的3‑15%，混合均匀后模压成型，并烘干，得到坯料；（2）将步骤（1）中的坯料放入真空烧结炉中，并铺上Al粉，Al粉的质量为原料总质量的10‑20%，然后在真空下进行烧结，烧结温度为900‑1480℃，保温10‑40min；（3）将步骤（2）中的坯料继续升温至1300‑1680℃，保温10‑50min，并通入氮气或氩气，最后升温至1650‑1750℃，再抽真空，后随炉冷却。
【技术特征摘要】
1.一种反应熔渗法制备Mo(Si,Al)2-SiC金属陶瓷复合材料的方法，其特征在于，它的步骤如下：（1）按以下组分及质量百分数配置金属陶瓷复合材料的原料：Mo2-15%、C3-15%、SiC5-40%、Si3-35%、余量为MoSi2，混合均匀后加入酚醛树脂，酚醛树脂的加入量为原料总质量的3-15%，混合均匀后模压成型，并烘干，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张小立，李世显，
申请(专利权)人：中原工学院，
类型：发明
国别省市：河南;41
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