The invention discloses a nano / metal composite powders and bulk materials prepared by powder metallurgy method, the method of nano phase powder, metal powder after long time low speed milling the metal powder film, and at the same time make nano phase dispersed in sheet of metal powder on the surface or internal, nano phase / metal flake composite powder; then through a short time high speed milling, the nano composite powder / metal sheet welding, nano / metal granular composite powder; the invention only by adjusting the speed of ball milling can be solved in a metal matrix nano phase uniform dispersion and interface bonding, compared with the traditional ball milling speed, nanometer the dispersed phase is more uniform and the interfacial bonding strength is higher, the material properties of the prepared superior; and the invention has the advantages of simple process, high efficiency, suitable for batch preparation.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属基复合材料制备
,具体是一种纳米相/金属复合粉末及其块体材料的粉末冶金制备方法。
技术介绍
近年来,纳米相增强金属基复合材料由于兼具传统金属基复合材料的优异力学性能和较好的塑韧性、热稳定性和可加工性等优点,近年来得到了广泛关注,被认为在航空、航天、交通、电子和体育用品等诸多领域具有巨大的应用潜力。然而,各种纳米相具有优异的力学性能、功能特性和独特的几何形态,在给金属基复合材料带来优异性能增强的同时,也对复合制备工艺提出了更高的要求。研究表明,充分发挥纳米相的增强效果要求其在基体中同时满足要求:纳米相分散好、结构完整,与基体结合好,制备的复合材料中的冶金缺陷(如孔洞、微裂纹、夹杂物等)少等。分子水平混合(MolecularLevelMix)、原位合成(InSituSynthesis)、料浆共混片状粉末冶金(FlakePowderMetallurgy)等方法,能够较好满足发挥纳米相增强效果的要求,但这些方法过程相对复杂,很难进行工业化生产;采用传统机械球磨法制备的纳米相/金属复合材料中,纳米相的分散性和结构完整性较上述这些方法差,因而在复合材料性能方面存在明显劣势,但适于未来的规模化生产,具有一定的工业化应用潜力。因此,如何在机械球磨法中开发新的纳米相的均匀分散技术,并保持其结构完整与基体结合好,且制备的复合材料中无冶金缺陷,是目前纳米相/金属复合材料生产和应用技术中的关键问题。经过对现有技术的文献检索发现,目前对该问题的研究主要通过球磨过程的时间、转速进行单一变量的优化控制。Choi等人(“Theeffectofmillingcon ...
【技术保护点】
一种纳米相/金属复合粉末的制备方法,其特征在于包括:将纳米相粉末、金属粉末先经长时间的低速球磨使金属粉末片化,并同时使纳米相均匀分散于片化金属粉末的表面或内部,获得纳米相/金属片状复合粉末;再经短时高速球磨,使纳米相/金属片状复合粉末焊合,得到纳米相/金属颗粒状复合粉末;所述的长时间的低速球磨是指:低速球磨的转速不高于300转/分钟,球磨时间大于6小时;所述的短时高速球磨是指:高速球磨转速不小于对应的低速球磨转速的1.5倍,球磨时间不大于2.5小时。
【技术特征摘要】
1.一种纳米相/金属复合粉末的制备方法,其特征在于包括:将纳米相粉末、金属粉末先经长时间的低速球磨使金属粉末片化,并同时使纳米相均匀分散于片化金属粉末的表面或内部,获得纳米相/金属片状复合粉末;再经短时高速球磨,使纳米相/金属片状复合粉末焊合,得到纳米相/金属颗粒状复合粉末;所述的长时间的低速球磨是指:低速球磨的转速不高于300转/分钟,球磨时间大于6小时;所述的短时高速球磨是指:高速球磨转速不小于对应的低速球磨转速的1.5倍,球磨时间不大于2.5小时。2.根据权利要求1所述的纳米相/金属复合粉末的制备方法,其特征是,所述的低速球磨转速为100~200转/分钟。3.根据权利要求1所述的纳米相/金属复合粉末的制备方法,其特征是,所述的高速球磨转速为250~400转/分钟。4.根据权利要求1所述的纳米相/金属复合粉末的制备方法,其特征是,所述纳米相包括各种特征尺度为纳米尺寸的增强体,所述纳米相为纳米氧化物、纳米陶瓷、纳米金属间化合物、纳米...
【专利技术属性】
技术研发人员:李志强,徐润,谭占秋,范根莲,张荻,
申请(专利权)人:上海交通大学,
类型:发明
国别省市:上海;31
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