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金属-陶瓷复合粉体的制备方法

金属-陶瓷复合粉体的制备方法
2021-05-29
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作者:埃尔派
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金属-陶瓷复合粉体是在陶瓷颗粒表面包覆一层金属形成的复合陶瓷粉体,其兼具金属包覆层和陶瓷芯核的性能,可以达到单个颗粒间的均匀混合。常用的金属-陶瓷复合粉体由氧化物、碳化物等与金属组成,工业上的制备方法有化学镀、高能球磨、机械混合、溶胶-凝胶、自蔓延高温合成等。

化学镀法

化学镀在玻璃、陶瓷、塑料或金属等各类粉体材料的表面均能获得均匀的金属镀层,其基于溶液中可控的自催化氧化还原反应,无须提供电流,对基体没有形状限制。用化学镀制备的金属-陶瓷复合材料韧性更高,分散性较好,表面包覆更均匀。

机械混合法

机械混合法技术操作简便、工艺简单、产量较大、成本低廉,但粉体的粒径和表面特性各异,掺杂组元容易偏聚,导致成分和组织不均匀,得到的粉体颗粒尺寸较大,很难获得增强体颗粒的均匀分布,不适合功能性要求较高的复合粉体制备。

高能球磨法

高能球磨法是将两种以上的金属或非金属粉体的混合物,通过高能球磨形成具有微细组织结构的合金或复合陶瓷粉体。与传统的机械混合法相比,高能球磨法可明显降低反应活化能,改善颗粒分布均匀性,增强体与基体之间的界面结合,但高能球磨制备复合陶瓷粉体的影响因素众多,工艺要求比较严格。

溶胶-凝胶法

溶胶-凝胶技术是利用金属醇盐或无机盐水解形成溶胶,再使它成为凝胶,经干燥、灼烧制得纳米微粒。该方法工艺较复杂,原料价格比较昂贵,有些原料对健康有害。整个溶胶-凝胶过程所需时间较长,且凝胶中存在大量微孔,在干燥过程中会逸出许多气体和有机物并产生收缩,损耗大,制备成本较高。

自蔓延高温合成

自蔓延高温合成技术是在一定的气氛中点燃粉体压坯,产生化学反应,反应放出的生成热使温度骤升,从而引发邻近物料新的化学反应,化学反应以燃烧波的形式蔓延通过整个反应物,使反应物转变为生成物。

自蔓延高温合成技术投资少、反应迅速、生产过程简单,能量利用充分,可以使大多数杂质挥发而得到高纯产品。但不能严格控制反应过程和产品性能,不易获得高密度产品,所用原料往往是可燃、易爆或有毒物质,需要采取特殊的安全措施。

金属-复合陶瓷粉体极具潜力,其应用领域包括电触头、陶瓷刀具、导电浆料、橡胶填料以及汽车零部件制造用材料,且远不止市场上现有的产品,也广泛应用于军事、航空、航天、化工、医药等领域。

来源:粉体圈

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