一种热压烧结粉末冶金高通量制备金属基复合材料的方法技术

一种热压烧结粉末冶金高通量制备金属基复合材料的方法。本发明专利技术涉及一种热压烧结粉末冶金高通量制备金属基复合材料的方法。本发明专利技术是为了解决现有制备块体金属基复合材料技术存在研发周期长，制备成本高，不能满足高端装备对载体材料多品种、小批量、个性化、快速研制等需求的问题。本发明专利技术通过软隔断单元格和硬隔断层的工艺创新，可以实现同炉同步一次性制备多种甚至上百种钛基复合材料试样，同样也适用于铝基复合材料以及高温合金等材料的粉末冶金高通量制备。实现了材料研制与开发过程中成本减半、周期减半并且快速响应的目标，推动了金属基复合材料技术的跨越发展以及在航空航天、机械电子、交通运输等领域的工程应用。

A method of high flux preparation of metal matrix composites by hot pressing sintering powder metallurgy

A method of high throughput preparation of metal matrix composites by hot pressing sintering powder metallurgy. The present invention relates to a method for preparing metal matrix composite with high throughput in hot press sintering powder metallurgy. The invention aims at solving the problems of the existing manufacturing block metal matrix composite technology, such as long development cycle, high preparation cost, and can not meet the needs of high-end equipment for multi species, small batch, personalized and rapid development of carrier materials. Through the technological innovation of the soft partition cell and the hard partition layer, the invention can achieve simultaneous preparation of a variety of or even hundreds of titanium based composite materials with the same furnace simultaneously, and is also suitable for high-throughput preparation of aluminum matrix composites and high-temperature alloys and other materials. It has achieved the goal of half the cost, half the cycle and quick response in the process of material development and development, and promoted the development of metal matrix composite technology and its engineering applications in aerospace, mechanical and electronic, transportation and other fields.

【技术实现步骤摘要】
一种热压烧结粉末冶金高通量制备金属基复合材料的方法
本专利技术涉及一种热压烧结粉末冶金高通量制备金属基复合材料的方法。
技术介绍
我国航空航天技术的飞速发展对轻质、高强、多功能、高可靠新材料的研发提出了多品种化、高性能化和快速响应的新要求。金属基复合材料是将金属合金基体与具有优异性能的增强相通过外加或自生等方式进行物理化学复合而获得的新材料，具有高比强度、比刚度、可靠性和耐高温等优异性能。铝基、钛基、高温合金基复合材料等为代表的金属基复合材料，能够满足航空航天等领域的苛刻使役要求，具有广泛的应用前景；钛基复合材料在满足高强度高耐磨民用领域在国内外获得了越来越多的应用。但是，金属基复合材料性能影响因素繁多(如增强相特性与分布、种类与含量、组织结构等)，目前采用的制备、表征、研究手段具有研制周期长、成本高、适用性差等问题。2011年，美国政府提出“材料基因工程”计划，利用数据库支撑，通过高通量集成计算设计优化材料组分，以高通量制备和快速表征加以验证，从而实现研发成本、研发周期双减半的目标，成为新材料研发竞争的高地。目前已在薄膜等低维度材料高通量设计、制备和表征等关键技术方面取得了突破，但本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热压烧结粉末冶金高通量制备金属基复合材料的方法，其特征在于热压烧结粉末冶金高通量制备金属基复合材料的方法能制备金属基复合材料，所述金属基复合材料为钛基复合材料、铝基复合材料和高温合金复合材料中的至少任意一种材料或任意多种材料，具体是按以下步骤进行的：一、初始原料准备：采用陶瓷粉末和金属粉末作为初始反应原料，根据设计的不同金属基复合材料的相关参数，确定其初始反应原料中陶瓷粉末和金属粉末的配比，在惰性气体环境下根据不同金属基复合材料得到的不同配比的陶瓷粉末和金属粉末分别进行球磨混粉，得到若干组混合原料粉体；二、根据设计的不同金属基复合材料的数量和工装模具的尺寸设计软隔断单元格的数量以及硬隔断层...

【技术特征摘要】
1.一种热压烧结粉末冶金高通量制备金属基复合材料的方法，其特征在于热压烧结粉末冶金高通量制备金属基复合材料的方法能制备金属基复合材料，所述金属基复合材料为钛基复合材料、铝基复合材料和高温合金复合材料中的至少任意一种材料或任意多种材料，具体是按以下步骤进行的：一、初始原料准备：采用陶瓷粉末和金属粉末作为初始反应原料，根据设计的不同金属基复合材料的相关参数，确定其初始反应原料中陶瓷粉末和金属粉末的配比，在惰性气体环境下根据不同金属基复合材料得到的不同配比的陶瓷粉末和金属粉末分别进行球磨混粉，得到若干组混合原料粉体；二、根据设计的不同金属基复合材料的数量和工装模具的尺寸设计软隔断单元格的数量以及硬隔断层的层数，并且根据软隔断单元格的数量和工装模具尺寸计算软隔断单元格的尺寸；三、依据步骤二计算得到的软隔断单元格的尺寸对软隔断石墨纸进行裁剪，并纵向拼接成由若干软隔断单元格组成的单层软隔断组；所述单层软隔断组的底面尺寸与工装模具底面尺寸相同；将硬隔断层设置在两个竖直设置的单层软隔断组之间作为横向分隔挡板；四、先将步骤三得到的一个单层软隔断组置于模具中，然后将步骤一得到的若干组混合原料粉体分别装入单层软隔断组中的各个软隔断单元格内并保证各个软隔断单元格中松装混合原料粉体的高度一致，完成单层软隔断组的粉体填装；单层软隔断组装粉完成后，在其上表面放置硬隔断层后进行上一层单层...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄陆军，安琦，张芮，姜山，包洋，王帅，耿林，崔喜平，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23