一种高界面结合强度的金属-陶瓷复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高界面结合强度的金属‑陶瓷复合材料及其制备方法；该制备方法通过将石墨烯分解得到的活性碳原子嵌入金属材料和陶瓷材料的晶格间隙中形成的间隙固溶体，来显著改善了陶瓷材料与金属材料的界面润湿性；并将间隙固溶体中的碳原子进行键接，使金属‑陶瓷复合材料中的金属材料与陶瓷材料的界面结合强度得到显著增强，从而显著提高了复合材料综合性能；该制备方法制备得到的复合材料能满足更多领域的性能需求，在更多领域的得到应用，有利于复合材料的大规模应用。

A kind of metal ceramic composite with high interface bonding strength and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高界面结合强度的金属-陶瓷复合材料及其制备方法
本专利技术涉及复合材料领域，具体涉及一种高界面结合强度的金属-陶瓷复合材料及其制备方法。
技术介绍
复合材料是由两种或两种以上不同性质的基体材料，通过物理或化学的方法，在宏观(微观)上组成具有新性能的材料总称。复合材料的种类已经多种多样，且可根据复合材料应用的环境和领域，按照性能的需求进行针对性设计，是生产生活中必不可少的主要材料种类之一。金属-陶瓷复合材料属于非金属与金属复合材料的一种，其即具有金属材料优点，也具有陶瓷材料的长处，是一种具有广阔应用前景的复合材料，在医疗、汽车、航空、航天等领域都有很大的应用前景。然而，金属材料是由金属原子构成的，陶瓷材料是由无机非金属晶体构成的，两者的化学键结构完全不同，导致两者之间的润湿性差，界面结合强度低，很难采用化学的方法进行复合，而采用采用物理方法（粘结、螺栓固定、包覆等）组合得到的金属-陶瓷复合材料性能较差，性能远低于预期，且使用过程中容易分离，从而严重影响了该类复合材料的大规模应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有金属-陶瓷复合材料中金属材料与陶瓷材料结合强度低的缺陷，提供了一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属‑陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将石墨烯均匀的分散在金属材料的第一接触面和/或陶瓷材料的第二接触面上；然后将金属材料和陶瓷材料一起或分别进行热处理，使石墨烯分解为活性碳原子并嵌入金属材料的第一接触面的晶格间隙中和/或陶瓷材料的第二接触面的晶格间隙中，形成第一接触面为金属间隙固溶体的金属前驱体材料和/或第二接触面为陶瓷间隙固溶体的陶瓷前驱体材料；（2）将金属前驱体材料和陶瓷前驱体材料进行叠放，使得第一接触面和第二接触面相互接触，然后进行热压烧结处理，得到高界面结合强度的金属‑陶瓷复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种金属-陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将石墨烯均匀的分散在金属材料的第一接触面和/或陶瓷材料的第二接触面上；然后将金属材料和陶瓷材料一起或分别进行热处理，使石墨烯分解为活性碳原子并嵌入金属材料的第一接触面的晶格间隙中和/或陶瓷材料的第二接触面的晶格间隙中，形成第一接触面为金属间隙固溶体的金属前驱体材料和/或第二接触面为陶瓷间隙固溶体的陶瓷前驱体材料；（2）将金属前驱体材料和陶瓷前驱体材料进行叠放，使得第一接触面和第二接触面相互接触，然后进行热压烧结处理，得到高界面结合强度的金属-陶瓷复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的石墨烯在接触面上的用量为0.001-0.1mg/mm3。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述热处理的条件为惰性气氛或真空环境、1200~1400℃的温度。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲜勇，丁义超，王静，邱士安，陈德平，廖婷婷，黄小娜，
申请(专利权)人：成都工业学院，
类型：发明
国别省市：四川,51