一种均质高碳化硼含量的碳化硼/铝复合材料及制备方法与流程

技术特征：
1.一种均质高b4c含量的b4c/al复合材料的制备方法，其特征在于，包括：按设计要求体积比将粉末态的b4c原材料和铸锭态的al原材料依次装入除气包套工装中进行除气
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封装处理后，在外加力场辅助作用下进行两步法烧结，其中第一步烧结温度t
i
低于al原材料的熔点；第二步烧结温度t
ii
高于al原材料的熔点；第一步烧结时施加的力场f
i
大于第二步烧结施加的力场f
ii
。2.根据权利要求1所述的一种均质高b4c含量的b4c/al复合材料的制备方法，其特征在于，b4c原材料的粒径范围为0.1
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100μm；或/和所述al原材料包括纯铝或铝合金。3.根据权利要求1所述的一种均质高b4c含量的b4c/al复合材料的制备方法，其特征在于，b4c原材料和al原材料的体积比大于等于1；优选为1、1.5或1.2。4.根据权利要求1所述的一种均质高b4c含量的b4c/al复合材料的制备方法，其特征在于，所述除气包套工装为双除气包套工装，包括有金属包套主体、顶端盖和底端盖，所述顶端盖上设置有除气管路i，底端盖设置有除气管路ii；将底端盖、除气管路ii与金属包套主体封接完成后，加入b4c原材料和al原材料；再将顶端盖与金属包套主体封焊密封，而后进行除气
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封接步骤；优选地，顶端盖与金属包套主体封焊过程中，通过除气管路ii通入高纯氩气至除气管路i；优选地，在除气
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封接步骤时，除气管路i、除气管路ii与分子泵连接，进行高温加热除气，并对包套工装检测真空漏率，满足要求后，对除气管路i、除气管路ii进行可燃气体加热封装处理；优选地，除气管路i和除气管路ii的管口加塞有细金属丝网。5.根据权利要求1～4任意一项所述的一种均质高b4c含量的b4c/al复合材料的制备方法，其特征在于，所述烧结包括热等静压烧结或热压烧结中的任意一种。6.根据权利要求5所述的一种均质高b4c含量的b4c/al复合材料的制备方法，其特征在于，所述烧结为热等静压烧结时，烧结气氛为氩气，第一步烧结的温度为100℃
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600℃，第二步烧结的温度为700℃
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1200℃；或/和第一步烧结压力为50mpa
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150mpa；第二步烧结压力为20mpa
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80mpa。7.根据权利要求6所述的一种均质高b4c含量的b4c/al复合材料的制备方法，其特征在于，热等静压烧结时，烧结气氛为氩气，优选地，第一步烧结的温度的升温速率为50℃/h
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600℃/h，保温时间为0.5min
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20min；优选地，第二步烧结的升温速率为100℃/h
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500℃/h，保温时间为0.5min
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60min。8.根据权利要求5所述的一种均质高b4c含量的b4c/al复合材料的制备方法，其特征在于，所述烧结为热压烧结时，第一步烧结的温度为100℃
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650℃，第二步烧结的温度为750℃
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1200℃，或/和第一步烧结的压力为50mpa
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150mpa，；第二步烧结的压力为30mpa
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100mpa。9.根据权利要求8所述的一种均质高b4c含量的b4c/al复合材料的制备方法，其特征在于，热压烧结时，烧结气氛为氩气或真空，优选地，第一步烧结的升温速率为100℃/h
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1000℃/h，保温时间为0.5min
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30min；优选地，第二步烧结的升温速率为100℃/h
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800℃/h，保温时间为5min
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60min。
10.采用权利要求1～9任一项所述的方法制备的均质高b4c含量的b4c/al复合材料。

技术总结
本发明公开了一种均质高B4C含量的B4C/Al复合材料及制备方法，属于粉末冶金和材料技术领域，解决现有技术中高B4C含量的B4C/Al复合材料难以烧结致密化的问题。本发明的制备方法包括按设计要求体积比将粉末态的B4C原材料和铸锭态的Al原材料依次装入包套中进行除气


技术研发人员：程亮 庞晓轩 罗昊 鲜亚疆 刘向东 吴早明 张鹏程 李强 刘炳刚 晏朝晖 龙亮 唐军 杨华
受保护的技术使用者：中国工程物理研究院材料研究所
技术研发日：2021.05.20
技术公布日：2021/10/8