【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合材料，具体为一种高力学性能和优异导电性的al2o3tic复合材料的制备方法。
技术介绍
1、al2o3基陶瓷材料具有优异的高温热稳定性、化学稳定性、耐腐蚀性、高强度和高硬度等特点，在航空航天、机械加工等领域应用广泛。但是，al2o3陶瓷的本征脆性使其在制备、加工和应用过程中，表面容易引入微裂纹，导致材料在应用过程中出现脆性断裂，造成安全隐患。此外，对于al2o3陶瓷的应用仅限于其力学性能，应用比较单一，需要开发多功能性的结构陶瓷材料。
2、为了提高陶瓷的力学性能和对裂纹萌生的抵抗力，保证材料的应用可靠性以及实现多功能性应用，最常用的方法是在陶瓷基体中加入第二相增强相形成复合材料，包括陶瓷相，金属相和纤维增强相。其中，陶瓷增强相，如tic，wc和tin等，因其具有超高硬度、高强度和高断裂韧性，被广泛用作第二相。当陶瓷强化相颗粒添加到al2o3陶瓷基体中时，可以起到强韧化基体的作用，当裂纹产生时，可以通过诱导裂纹偏转和桥接裂纹等方式，强化基体的韧性。除了强化的力学性能以外，当导电的陶瓷颗粒加入到绝缘体al2o3陶瓷基体中时，这些导电颗粒互相接触，形成允许电流经过的导电通道，赋予al2o3优异的导电性能。利用电导性，al2o3基复合材料可以利用放电加工切割成各种不同的形状，拓宽应用范围。导电性的al2o3基复合材料可以在室温下利用阳极氧化技术修复表面裂纹，保证材料使用前的完整性。
3、然而，al2o3基体晶粒对烧结温度敏感，过高的温度容易使晶粒过度长大，造成微观结构不均匀，不利于力学性能的提升
技术实现思路
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技术实现思路
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1、本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高力学性能和优异导电性的al2o3tic复合材料的制备方法，解决了
技术介绍
中提到的问题。
2、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种技术方案：
3、一种高力学性能和优异导电性的al2o3tic复合材料的制备方法，在脆性al2o3基体中添加高强度，高韧性和导电的强化相颗粒，优化制备方法和烧结方法，使导电颗粒完全均匀地沿晶分布，强化颗粒之间的相互作用，保证材料的力学性能和导电性能，实现结构陶瓷材料的多功能应用。
4、作为优选，所述复合材料以脆性al2o3为基体，强化相颗粒为分散相。
5、作为优选，所述增强相可必须具有良好的导电性，可以使绝缘体al2o3基体变成电导体。
6、作为优选，在al2o3基体中加入增强相，不能降低基体的力学性能，包括弯曲强度，断裂韧性，硬度等。
7、作为优选，所述增强相不能是强度低于al2o3基体的金属相。
8、作为优选，所述增强相是具有高强度，高韧性和导电性的陶瓷强化颗粒，如碳化钛，碳化钨和氮化钛。
9、作为优选，所述陶瓷增强颗粒在高温下不与al2o3基体发生界面反应。
10、作为优选，所述陶瓷增强颗粒能够完全分布在al2o3晶界处，呈现完全沿晶分布状态，强化颗粒之间的相互作用，增强对基体的强韧化效果，达到提高力学性能的目的。
11、作为优选，所述沿晶分布的增强相颗粒能够相互接触，形成允许电流通过的导电通道，从而使al2o3基体变成电导体；所述增强相必须达到一定的含量，使复合材料的电导率产生突变，达到渗透，此时的增强相含量被称为渗透阈值。
12、作为优选，所述渗透阈值越小，制备出导电性的al2o3基体复合材料所需要的增强相的含量就越小，增强相的含量选择更加灵活，制备过程更加简便；所述强化相颗粒完全沿晶分布时，所有的强化相颗粒都可以相互接触形成导电通道，有利于降低渗透阈值；所述强化相通过原位反应合成，并采用两步烧结法制备复合材料，调控基体晶粒和强化相颗粒的尺寸，得到强化相颗粒完全沿晶分布的复合材料。
13、本专利技术的有益效果是：本专利技术所提供的陶瓷/陶瓷复合材料，其中强化相颗粒和基体晶粒的尺寸相似，都在亚微米范围，并且强化相颗粒完全分布在晶界处，完全沿晶分布的第二相强化了颗粒间的相互作用，增强了对基体的强韧化效果。同时，完全沿晶分布的所有的第二相颗粒都可以相互接触形成导电通道，提高复合材料的电导率，降低渗透阈值。
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1.一种高力学性能和优异导电性的Al2O3TiC复合材料的制备方法，其特征在于：在脆性Al2O3基体中添加高强度，高韧性和导电的强化相颗粒，优化制备方法和烧结方法，使导电颗粒完全均匀地沿晶分布，强化颗粒之间的相互作用，保证材料的力学性能和导电性能，实现结构陶瓷材料的多功能应用。
2.按照权利要求1所述的高力学性能和优异导电性的Al2O3TiC复合材料的制备方法，其特征在于，所述复合材料以脆性Al2O3为基体，强化相颗粒为分散相。
3.按照权利要求1所述的高力学性能和优异导电性的Al2O3TiC复合材料的制备方法，其特征在于，所述增强相可必须具有良好的导电性，可以使绝缘体Al2O3基体变成电导体。
4.按照权利要求1所述的高力学性能和优异导电性的Al2O3TiC复合材料的制备方法，其特征在于，在Al2O3基体中加入增强相，不能降低基体的力学性能，包括弯曲强度，断裂韧性，硬度等。
5.按照权利要求4所述的高力学性能和优异导电性的Al2O3TiC复合材料的制备方法，其特征在于，所述增强相不能是强度低于Al2O3基体的金属相。
7.按照权利要求6所述的高力学性能和优异导电性的Al2O3TiC复合材料的制备方法，其特征在于，所述陶瓷增强颗粒在高温下不与Al2O3基体发生界面反应。
8.按照权利要求1和权利要求6所述的高力学性能和优异导电性的Al2O3TiC复合材料的制备方法，其特征在于，所述陶瓷增强颗粒能够完全分布在Al2O3晶界处，呈现完全沿晶分布状态，强化颗粒之间的相互作用，增强对基体的强韧化效果，达到提高力学性能的目的。
9.按照权利要求8所述的高力学性能和优异导电性的Al2O3TiC复合材料的制备方法，其特征在于，所述沿晶分布的增强相颗粒能够相互接触，形成允许电流通过的导电通道，从而使Al2O3基体变成电导体；所述增强相必须达到一定的含量，使复合材料的电导率产生突变，达到渗透，此时的增强相含量被称为渗透阈值。
10.按照权利要求9所述的高力学性能和优异导电性的Al2O3TiC复合材料的制备方法，其特征在于，所述渗透阈值越小，制备出导电性的Al2O3基体复合材料所需要的增强相的含量就越小，增强相的含量选择更加灵活，制备过程更加简便；所述强化相颗粒完全沿晶分布时，所有的强化相颗粒都可以相互接触形成导电通道，有利于降低渗透阈值；所述强化相通过原位反应合成，并采用两步烧结法制备复合材料，调控基体晶粒和强化相颗粒的尺寸，得到强化相颗粒完全沿晶分布的复合材料。
...【技术特征摘要】
1.一种高力学性能和优异导电性的al2o3tic复合材料的制备方法，其特征在于：在脆性al2o3基体中添加高强度，高韧性和导电的强化相颗粒，优化制备方法和烧结方法，使导电颗粒完全均匀地沿晶分布，强化颗粒之间的相互作用，保证材料的力学性能和导电性能，实现结构陶瓷材料的多功能应用。
2.按照权利要求1所述的高力学性能和优异导电性的al2o3tic复合材料的制备方法，其特征在于，所述复合材料以脆性al2o3为基体，强化相颗粒为分散相。
3.按照权利要求1所述的高力学性能和优异导电性的al2o3tic复合材料的制备方法，其特征在于，所述增强相可必须具有良好的导电性，可以使绝缘体al2o3基体变成电导体。
4.按照权利要求1所述的高力学性能和优异导电性的al2o3tic复合材料的制备方法，其特征在于，在al2o3基体中加入增强相，不能降低基体的力学性能，包括弯曲强度，断裂韧性，硬度等。
5.按照权利要求4所述的高力学性能和优异导电性的al2o3tic复合材料的制备方法，其特征在于，所述增强相不能是强度低于al2o3基体的金属相。
6.按照权利要求5所述的高力学性能和优异导电性的al2o3tic复合材料的制备方法，其特征在于，所述增强相是具有高强度，高韧性和导电性的陶瓷强化颗粒，如碳化钛，碳化钨和氮化钛。
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