本發明屬(shu)于陶瓷基復(fu)(fu)合(he)材料技(ji)術(shu)領域，特別(bie)涉及(ji)一(yi)種層狀碳化硼金(jin)屬(shu)復(fu)(fu)合(he)材料及(ji)其制備方法。

背景技術：

碳(tan)化硼(peng)復(fu)(fu)合(he)材料(liao)(liao)具有高硬度(du)、耐(nai)磨損(sun)及(ji)(ji)耐(nai)輻(fu)射等多種優異(yi)的(de)性(xing)能，廣泛用于核反應堆乏燃料(liao)(liao)的(de)處(chu)理、防(fang)(fang)彈裝甲材料(liao)(liao)以及(ji)(ji)耐(nai)磨材料(liao)(liao)的(de)制(zhi)備。其包括碳(tan)化硼(peng)基(ji)高分(fen)子復(fu)(fu)合(he)材料(liao)(liao)、碳(tan)化硼(peng)基(ji)陶(tao)瓷復(fu)(fu)合(he)材料(liao)(liao)以及(ji)(ji)碳(tan)化硼(peng)基(ji)金(jin)(jin)(jin)屬復(fu)(fu)合(he)材料(liao)(liao)等。其中(zhong)碳(tan)化硼(peng)基(ji)金(jin)(jin)(jin)屬復(fu)(fu)合(he)材料(liao)(liao)由于具有較低(di)的(de)缺陷敏感性(xing)和更(geng)好(hao)的(de)韌性(xing)，在(zai)如(ru)(ru)乏燃料(liao)(liao)處(chu)理、裝甲防(fang)(fang)護(hu)等領域中(zhong)更(geng)有應用前景。目前，碳(tan)化硼(peng)基(ji)金(jin)(jin)(jin)屬復(fu)(fu)合(he)材料(liao)(liao)常見(jian)的(de)工(gong)藝方法有如(ru)(ru)下幾類：

1)粉末(mo)冶(ye)金(jin)(jin)法，即直接將金(jin)(jin)屬粉末(mo)與碳(tan)化(hua)硼(peng)粉混合(he)后，通(tong)過(guo)壓(ya)力成(cheng)型，再在高溫下完成(cheng)燒結(jie)，如canakci等(deng)人通(tong)過(guo)粉末(mo)冶(ye)金(jin)(jin)方(fang)法，在600c氬氣(qi)氣(qi)氛下制備出了具有梯(ti)度(du)結(jie)構的金(jin)(jin)屬基al-b4c材料。(見aykutcanakci，etal.，microstructureandpropertiesofal-b4cfunctionallygradedmaterialsproducedbypowdermetallurgymethod,univers.j.mater.sci.2(2014)90–95)。

2)壓(ya)力浸滲法(fa)，即(ji)首先制(zhi)備出(chu)多孔碳化(hua)硼坯(pi)(pi)(pi)體，再將熔融金屬用(yong)壓(ya)力壓(ya)入多孔坯(pi)(pi)(pi)體中，從而獲得(de)碳化(hua)硼復合(he)材料(liao)的方(fang)法(fa)(見penglm，etal.,mechanicalpropertiesofceramic-metalcompositesbypressureinfiltrationofmetalintoposorousceramics，materscienga，2004，374：1-9)，但這種方(fang)法(fa)難以制(zhi)備復雜形狀件，在受壓(ya)過(guo)程中，坯(pi)(pi)(pi)體易(yi)由于應力不均勻發生損壞。

3)無(wu)壓浸(jin)滲(shen)(shen)法，即首先制備出多孔碳化(hua)硼(peng)坯體(ti)(ti)，再將熔融金屬(shu)在高(gao)溫(wen)下(xia)利用(yong)毛細作用(yong)力滲(shen)(shen)入多孔碳化(hua)硼(peng)坯體(ti)(ti)，以此獲得碳化(hua)硼(peng)復(fu)合材料的方(fang)法(如p.sahani,etal.,effectofaladditiononsic-b4ccermetpreparedbypressurelesssinteringandsparkplasmasinteringmethods,int.j.refract.met.hardmater.57(2016)31–41.)，但該方(fang)法金屬(shu)的填充性受到碳化(hua)硼(peng)與熔融金屬(shu)的潤濕(shi)性的影響。

4)凝膠(jiao)注(zhu)模(mo)法(fa)，如通過加(jia)入其(qi)它(ta)高分子材(cai)料將(jiang)b4c及al配制為(wei)料漿(jiang)(jiang)，并通過原位(wei)固化的方法(fa)將(jiang)料漿(jiang)(jiang)轉變(bian)為(wei)固態坯(pi)體，最(zui)終在還(huan)原性氣氛下將(jiang)坯(pi)體燒(shao)結，獲得(de)碳化硼金屬復(fu)合材(cai)料(見(jian)c.h.zhang,etal.,preparationofboroncarbide-aluminumcompositesbynon-aqueousgelcasting,ceramicsinternational,2009,35:2255-2259)。

在(zai)上述(shu)方法中，仍存在(zai)如燒結(jie)(jie)溫度(du)高、性(xing)能分散性(xing)大、難以制(zhi)備復(fu)(fu)(fu)雜(za)形狀件(jian)等(deng)問題，特(te)別是由于(yu)極端工況應用領域(如核輻(fu)射環境及裝甲防護用途)中對(dui)復(fu)(fu)(fu)雜(za)形狀件(jian)和高可靠性(xing)部件(jian)的(de)需求，迫(po)切需要(yao)發展一種新的(de)碳化硼復(fu)(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)料。(類似的(de)層(ceng)狀結(jie)(jie)構(gou)清(qing)華大學曾有(you)專利提出，但其制(zhi)備方法屬(shu)于(yu)傳(chuan)統方法，其層(ceng)狀結(jie)(jie)構(gou)為金(jin)屬(shu)包裹陶瓷的(de)三明(ming)治式，制(zhi)備工藝復(fu)(fu)(fu)雜(za)，本發明(ming)將反(fan)應燒結(jie)(jie)、增材(cai)(cai)制(zhi)造方法融于(yu)一體，制(zhi)備金(jin)屬(shu)陶瓷多層(ceng)復(fu)(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)料結(jie)(jie)構(gou)，工藝簡便易(yi)行(xing)，可隨(sui)時根據需要(yao)進行(xing)參數調(diao)整獲(huo)得不同(tong)的(de)復(fu)(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)料。)

技術實現要素：

本發明的(de)目的(de)是提供一(yi)種具有優良機械性能的(de)層(ceng)狀碳化(hua)硼復(fu)合材料及其(qi)制備(bei)方法，用于(yu)解決現有技術(shu)存在的(de)燒結溫度高(gao)、性能分散性大、難以制備(bei)復(fu)雜(za)形狀件等問(wen)題。

為達到以上目(mu)的(de)(de)，本發明(ming)是采取如(ru)下技術(shu)方案予以實現的(de)(de)：

一種碳化硼(peng)復合材料，其(qi)為(wei)下(xia)述(shu)組(zu)分的(de)原料按重(zhong)量百分數混(hun)合：碳化硼(peng)粉(fen)末30％～60％、碳粉(fen)5％～25％、硅粉(fen)10％～25％以及金屬(shu)粉(fen)末15％～45％，利(li)用定向能場使(shi)粉(fen)料燒結致密化，同時(shi)利(li)用逐層(ceng)鋪粉(fen)工藝(yi)制備出陶瓷與金屬(shu)層(ceng)厚可控的(de)疊層(ceng)結構(gou)。

優選地，所述碳化硼(peng)粉末(mo)為立方碳化硼(peng)含量﹥98％的粉料，平(ping)均粒徑在0.2～200μm。

優(you)選地，所述硅(gui)(gui)粉(fen)為(wei)粒徑為(wei)0.2～200μm的(de)商業(ye)硅(gui)(gui)粉(fen)或造粒粉(fen)，雜(za)(za)質(zhi)百(bai)分(fen)含(han)量小于1wt％。商業(ye)硅(gui)(gui)粉(fen)以相關行業(ye)及(ji)國家標準為(wei)依(yi)據，其雜(za)(za)質(zhi)主要成(cheng)分(fen)為(wei)鐵(tie)，非(fei)商業(ye)硅(gui)(gui)粉(fen)由于制備方法和(he)成(cheng)分(fen)均不屬于國標范(fan)圍，其成(cheng)分(fen)、形貌等均無可比性，這里強(qiang)調商業(ye)硅(gui)(gui)粉(fen)的(de)目的(de)是為(wei)了(le)限定硅(gui)(gui)粉(fen)的(de)相關性能，確(que)保材料(liao)制備方法的(de)可行性。雜(za)(za)質(zhi)直接影響了(le)硅(gui)(gui)在熔(rong)融后(hou)的(de)潤濕性、熔(rong)點以及(ji)反(fan)應生成(cheng)物的(de)狀態等，從而影響材料(liao)內(nei)的(de)微觀結構及(ji)其他(ta)物理(li)力學性能等。

優選(xuan)地(di)，所述(shu)碳(tan)粉為無定(ding)形(xing)碳(tan)、炭黑、石(shi)墨粉中的一(yi)種或多種，其粒徑為0.2～200μm，純度應大于99％。

優(you)選地，所述金(jin)(jin)屬粉(fen)末為鈦粉(fen)、鋁(lv)粉(fen)或(huo)鋁(lv)合金(jin)(jin)粉(fen)末中的(de)一(yi)種或(huo)多種，其粒徑(jing)為2～200μm。

相(xiang)應(ying)地，本發明還提(ti)出一(yi)種(zhong)碳(tan)化硼復合材料的制備(bei)方(fang)法，包括下述步驟：

(1)將(jiang)下述重量組分：碳(tan)化硼粉(fen)(fen)末(mo)30％～60％、碳(tan)粉(fen)(fen)5％～15％、硅粉(fen)(fen)10％～25％以(yi)及金(jin)屬(shu)(shu)(shu)粉(fen)(fen)末(mo)15％～30％分別(bie)稱量，從(cong)所稱量的金(jin)屬(shu)(shu)(shu)粉(fen)(fen)末(mo)取出其中的30％～70％待用(yong)，并將(jiang)剩余的金(jin)屬(shu)(shu)(shu)粉(fen)(fen)末(mo)與上述其它三種原料用(yong)濕法球磨制備成混合粉(fen)(fen)末(mo)a；

(2)待混合粉(fen)(fen)(fen)末a烘(hong)干后，將混合前取出的金(jin)屬(shu)粉(fen)(fen)(fen)末與混合粉(fen)(fen)(fen)末a分別裝入兩個不(bu)同的容(rong)器內；使用時(shi)首先(xian)將金(jin)屬(shu)粉(fen)(fen)(fen)末均勻平(ping)鋪(pu)在(zai)(zai)其基板上，采用定向(xiang)能場使其燒結(jie)，形成(cheng)金(jin)屬(shu)層；之(zhi)后將混合粉(fen)(fen)(fen)末a鋪(pu)開在(zai)(zai)已燒結(jie)的金(jin)屬(shu)上，采用定向(xiang)能場誘(you)發(fa)其反(fan)應(ying)，促進陶瓷(ci)(ci)層的燒結(jie)；重復上述過程(cheng)至所需(xu)厚度，完成(cheng)增材制(zhi)造過程(cheng)，最終(zhong)形成(cheng)金(jin)屬(shu)層-陶瓷(ci)(ci)層交(jiao)替出現的疊(die)層狀結(jie)構；在(zai)(zai)整個制(zhi)造過程(cheng)中氣(qi)氛(fen)為真(zhen)空或氬(ya)氣(qi)氣(qi)氛(fen)等(deng)保護(hu)性氣(qi)氛(fen)；混合粉(fen)(fen)(fen)末在(zai)(zai)定向(xiang)能場作用下發(fa)生(sheng)反(fan)應(ying)，促進金(jin)屬(shu)對陶瓷(ci)(ci)顆粒(li)的潤濕，誘(you)發(fa)原料間的反(fan)應(ying)，并改(gai)善燒結(jie)致密化。

優選地，所述(shu)制備方(fang)法中，增材制造成(cheng)的材料結構(gou)為疊層狀結構(gou)。

優選地(di)，所(suo)述制備方法中，增材(cai)制造(zao)用定(ding)向能場包(bao)括(kuo)但不限于激光(guang)以及微(wei)波等。

本發明(ming)所制(zhi)備的(de)碳化硼復合材料，其微觀結構(gou)(gou)為疊層狀結構(gou)(gou)。

本發明將采用(yong)增(zeng)材(cai)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)的(de)(de)理念，將反(fan)應燒結工(gong)藝、金屬增(zeng)材(cai)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)工(gong)藝相結合(he)，利用(yong)原料之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)化(hua)學反(fan)應，降(jiang)低(di)碳化(hua)硼(peng)(peng)材(cai)料的(de)(de)增(zeng)材(cai)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)難度(du)(du)，利用(yong)金屬與(yu)碳化(hua)硼(peng)(peng)間(jian)(jian)的(de)(de)潤濕與(yu)反(fan)應提高其(qi)界面(mian)結合(he)強(qiang)度(du)(du)，并通過(guo)金屬實現増韌(ren)使材(cai)料具有良好的(de)(de)韌(ren)性。用(yong)本發明方(fang)(fang)法制(zhi)(zhi)備的(de)(de)碳化(hua)硼(peng)(peng)基(ji)金屬復合(he)材(cai)料其(qi)抗彎強(qiang)度(du)(du)最高可達(da)220mpa，其(qi)對中子輻射的(de)(de)吸收率>90％，通過(guo)組分(fen)調(diao)整(zheng)，該材(cai)料既可用(yong)于單一輻射的(de)(de)防(fang)護，也可通過(guo)組分(fen)調(diao)整(zheng)用(yong)于多種輻射的(de)(de)防(fang)護；同時(shi)材(cai)料的(de)(de)層狀(zhuang)結構(gou)使得材(cai)料具有良好的(de)(de)韌(ren)性，金屬相的(de)(de)存(cun)在大幅度(du)(du)降(jiang)低(di)了材(cai)料的(de)(de)缺陷敏感性；除此(ci)之(zhi)外，增(zeng)材(cai)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)方(fang)(fang)法的(de)(de)應用(yong)使得材(cai)料可用(yong)于制(zhi)(zhi)備復雜(za)形(xing)狀(zhuang)件，滿足(zu)了在極端(duan)工(gong)況下對碳化(hua)硼(peng)(peng)復合(he)材(cai)料復雜(za)形(xing)狀(zhuang)件的(de)(de)需求(qiu)。

附圖說明

圖1為(wei)本發明制(zhi)備碳(tan)化硼(peng)復合材料(liao)的(de)制(zhi)造過程示意(yi)圖；

圖2為本(ben)發(fa)明制備碳化硼復合(he)材料的結(jie)構示(shi)意圖。

具體實施方式

為了使本(ben)(ben)發(fa)(fa)明(ming)(ming)(ming)的目的、技術方(fang)案及優(you)點更(geng)加清楚明(ming)(ming)(ming)白，以下結合附圖及實施例，對(dui)本(ben)(ben)發(fa)(fa)明(ming)(ming)(ming)進(jin)行進(jin)一步詳細說(shuo)明(ming)(ming)(ming)。應當(dang)理解，此處所描述(shu)(shu)的具體實施例僅(jin)僅(jin)用以解釋本(ben)(ben)發(fa)(fa)明(ming)(ming)(ming)，并不用于限定本(ben)(ben)發(fa)(fa)明(ming)(ming)(ming)。此外(wai)，下面所描述(shu)(shu)的本(ben)(ben)發(fa)(fa)明(ming)(ming)(ming)各(ge)個實施方(fang)式(shi)中所涉及到的技術特征(zheng)只(zhi)要(yao)彼此之間未構成(cheng)沖突就可以相互組合。

以(yi)下結合具體實施例對本(ben)發明(ming)作進(jin)一步的(de)詳細說明(ming)。

實施例1：

一種碳化硼復(fu)合材(cai)料，其特征在于，原料按(an)重量(liang)百分(fen)數，包括(kuo)下述組分(fen)：30％的0.2μm碳化硼粉(fen)末、25％的0.2μm硅粉(fen)和25％的0.2μm碳粉(fen)以及20％的2μm鋁粉(fen)。

所述碳化硼粉(fen)末，其立(li)方(fang)碳化硼含(han)量﹥98％。

所述硅粉(fen)為球形(xing)硅粉(fen)，雜質元素含量(liang)應小于1wt％。

所述碳粉為(wei)球形石墨粉。

所(suo)述鋁(lv)粉(fen)為球形鋁(lv)粉(fen)。

本(ben)實(shi)施例的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

步驟一、將30％的0.2μm碳化硼粉(fen)(fen)末(mo)、25％的0.2μm硅粉(fen)(fen)和25％的0.2μm碳粉(fen)(fen)以及20％的2μm鋁粉(fen)(fen)分別稱量(liang)；

步驟二(er)、取出(chu)鋁(lv)粉(fen)總量的70％待用，并將(jiang)剩余的鋁(lv)粉(fen)粉(fen)末與上述其它三(san)種原料用分散(san)劑濕法球磨制備成混合粉(fen)末a；

步驟三、待混合粉末(mo)a烘干后，將上述(shu)鋁粉粉末(mo)與(yu)混合粉末(mo)a分別(bie)裝入兩(liang)個(ge)不同的(de)容器內，使用時(shi)首先(xian)利(li)用刮刀或鋪粉輥將金(jin)屬(shu)粉末(mo)均(jun)勻平鋪在其(qi)上，采用激光(guang)使其(qi)燒(shao)(shao)結(jie)，形成金(jin)屬(shu)層；之后將混合粉末(mo)a鋪開在已燒(shao)(shao)結(jie)的(de)金(jin)屬(shu)上，，采用激光(guang)誘發原料間的(de)反(fan)應。一方面反(fan)應可(ke)促進金(jin)屬(shu)對陶瓷顆粒的(de)潤濕，另(ling)一方面通過(guo)(guo)反(fan)應放熱促進燒(shao)(shao)結(jie)致密；重復上述(shu)過(guo)(guo)程(cheng)至所(suo)需厚度，完成增材制造過(guo)(guo)程(cheng)；在整個(ge)制造過(guo)(guo)程(cheng)中氣氛為真(zhen)空或氬氣氣氛等保護性氣氛；

步驟(zou)四、待材料(liao)冷卻后用毛刷或壓縮空氣等將材料(liao)表(biao)面的粉末(mo)去除，并清(qing)理表(biao)面即獲得所需(xu)的碳(tan)化硼復合(he)材料(liao)。

實施例2：

一種碳(tan)化(hua)硼復合材料(liao)，其特征在于，原料(liao)按重量百分數(shu)，包括下述組分：40％的2μm碳(tan)化(hua)硼粉末、10％的4μm硅粉和(he)5％的2μm碳(tan)粉以(yi)及10％的3μm鋁粉和(he)35％的10μm鉛粉。

所述(shu)碳(tan)化硼(peng)粉末，其立方碳(tan)化硼(peng)含量﹥98％。

所述硅(gui)粉為球形(xing)硅(gui)粉，雜(za)質元(yuan)素(su)含(han)量應小于1wt％。

所(suo)述碳粉為(wei)球形無定形碳粉。

所述鋁粉和鉛(qian)粉均為球形粉末。

本實施例的制備方法(fa)，其(qi)特征在(zai)于，包括下述步驟：

步(bu)驟一、將40％的(de)2μm碳(tan)化硼粉(fen)末、10％的(de)4μm硅粉(fen)和5％的(de)2μm碳(tan)粉(fen)以(yi)及10％的(de)3μm鋁粉(fen)和35％的(de)10μm鉛(qian)粉(fen)分別稱(cheng)量；

步(bu)驟二、取(qu)出鋁粉及鉛粉總量的70％待用，并將(jiang)剩余的金屬粉末(mo)與(yu)上述其它三種(zhong)原料用分散劑濕法球磨制備成混合粉末(mo)a；

步驟三、待混合粉末(mo)a烘干后，將上(shang)述(shu)金(jin)(jin)屬(shu)粉末(mo)與混合粉末(mo)a分別裝(zhuang)入兩個不同的(de)容器內(nei)，使(shi)用(yong)時(shi)首先利用(yong)刮刀或(huo)鋪粉輥將金(jin)(jin)屬(shu)粉末(mo)均勻(yun)平(ping)鋪在其上(shang)，采用(yong)激光使(shi)其燒(shao)(shao)結，形成(cheng)(cheng)金(jin)(jin)屬(shu)層；之后將混合粉末(mo)a鋪開在已燒(shao)(shao)結的(de)金(jin)(jin)屬(shu)上(shang)，采用(yong)激光誘發(fa)原料間(jian)的(de)反(fan)(fan)應(ying)。一方(fang)面(mian)反(fan)(fan)應(ying)可促進(jin)金(jin)(jin)屬(shu)對陶瓷顆粒的(de)潤(run)濕，另(ling)一方(fang)面(mian)通過(guo)反(fan)(fan)應(ying)放(fang)熱促進(jin)燒(shao)(shao)結致密；重復上(shang)述(shu)過(guo)程(cheng)至(zhi)所需厚度(du)，完(wan)成(cheng)(cheng)增(zeng)材制(zhi)造過(guo)程(cheng)；在整個制(zhi)造過(guo)程(cheng)中氣(qi)氛為真空或(huo)氬氣(qi)氣(qi)氛等保護性氣(qi)氛；

步驟(zou)四(si)、待材料(liao)冷卻后(hou)用(yong)毛刷或(huo)壓縮空氣等將材料(liao)表面(mian)(mian)的(de)粉末(mo)去(qu)除，并清理表面(mian)(mian)即獲得(de)所(suo)需的(de)碳(tan)化硼復合材料(liao)。

實施例3：

一(yi)種碳(tan)化(hua)硼復合材料(liao)，其(qi)特征(zheng)在(zai)于，原料(liao)按重量百分數，包括下述組分：40％的(de)200μm碳(tan)化(hua)硼粉(fen)末、10％的(de)200μm硅粉(fen)和10％的(de)200μm碳(tan)粉(fen)以及40％的(de)200μm鉛粉(fen)。

所(suo)述碳化硼粉末，其立(li)方碳化硼含量﹥98％。

所述硅粉為球(qiu)形硅粉，雜質元素含(han)量應小于1wt％。

所述碳粉為球形石墨粉。

所述鉛粉(fen)為球形鉛粉(fen)。

本實施例的制(zhi)備方法，其特征在于，包括(kuo)下述步驟(zou)：

步驟一、將40％的(de)(de)200μm碳(tan)化硼(peng)粉(fen)(fen)末(mo)、10％的(de)(de)200μm硅粉(fen)(fen)和10％的(de)(de)200μm碳(tan)粉(fen)(fen)以及40％的(de)(de)200μm鉛(qian)粉(fen)(fen)分(fen)別稱量；

步驟二、取(qu)出鉛粉(fen)(fen)總量的(de)(de)50％待用(yong)，并將剩余的(de)(de)鉛粉(fen)(fen)粉(fen)(fen)末與上述其它(ta)三(san)種(zhong)原(yuan)料用(yong)分散劑濕(shi)法球磨(mo)制備成混合(he)粉(fen)(fen)末a；

步驟三、待混合(he)粉(fen)末(mo)a烘干后(hou)，將上(shang)述(shu)鉛粉(fen)粉(fen)末(mo)與混合(he)粉(fen)末(mo)a分別裝入兩個(ge)不同的(de)容器內，使用時首先利用刮刀或(huo)鋪(pu)粉(fen)輥(gun)將金(jin)屬(shu)粉(fen)末(mo)均(jun)勻平鋪(pu)在(zai)其(qi)上(shang)，采用激(ji)光(guang)使其(qi)燒(shao)結，形成金(jin)屬(shu)層(ceng)；之后(hou)將混合(he)粉(fen)末(mo)a鋪(pu)開在(zai)已燒(shao)結的(de)金(jin)屬(shu)上(shang)，采用激(ji)光(guang)誘發(fa)原料間的(de)反應。一方(fang)面反應可促進金(jin)屬(shu)對陶瓷顆粒(li)的(de)潤(run)濕(shi)，另一方(fang)面通過(guo)反應放(fang)熱促進燒(shao)結致密(mi)；重復上(shang)述(shu)過(guo)程至所(suo)需厚度，完成增材制造過(guo)程；在(zai)整個(ge)制造過(guo)程中(zhong)氣(qi)氛(fen)為真空或(huo)氬氣(qi)氣(qi)氛(fen)等(deng)保護性氣(qi)氛(fen)；

步驟四(si)、待(dai)材料冷卻后用毛(mao)刷或壓縮(suo)空氣等將材料表(biao)(biao)面(mian)的(de)粉末去除，并清(qing)理表(biao)(biao)面(mian)即獲得所需(xu)的(de)碳化硼復合材料。

實施例4：

一種(zhong)碳(tan)化硼復合材料(liao)，其特(te)征(zheng)在(zai)于，原料(liao)按重量百分數，包括(kuo)下述組分：40％的(de)100μm碳(tan)化硼粉末(mo)、10％的(de)50μm硅(gui)粉和10％的(de)30μm碳(tan)粉以及10％的(de)20μm鈦(tai)粉和30％的(de)100μm鉛粉。

所述(shu)碳化硼粉末，其立方碳化硼含量﹥98％。

所(suo)述硅粉為球形硅粉，雜質元素含量應(ying)小于1wt％。

所述碳粉為球形炭(tan)黑(hei)粉。

所述鈦粉及鉛粉均(jun)為球形粉。

本(ben)實施例的制備方法，其特征在于，包括下述步驟(zou)：

步驟一、將40％的100μm碳化硼粉(fen)末、10％的50μm硅粉(fen)和10％的30μm碳粉(fen)以(yi)及10％的20μm鈦(tai)粉(fen)和30％的100μm鉛粉(fen)分別(bie)稱(cheng)量；

步(bu)驟二、取出鈦粉(fen)及鉛粉(fen)末總量的80％待用，并將(jiang)剩(sheng)余的粉(fen)末與上述其它三種(zhong)原(yuan)料(liao)用分散劑濕(shi)法球磨制(zhi)備成混合粉(fen)末a；

步驟(zou)三、待混(hun)合(he)粉(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)a烘干后(hou)(hou)，將(jiang)上(shang)(shang)述(shu)鈦粉(fen)(fen)及鉛粉(fen)(fen)粉(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)與(yu)混(hun)合(he)粉(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)a分別(bie)裝入兩個不同的容器內，使(shi)用(yong)時首先(xian)利用(yong)刮刀或鋪粉(fen)(fen)輥將(jiang)鈦粉(fen)(fen)及鉛粉(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)均勻平鋪在(zai)其上(shang)(shang)，采(cai)用(yong)激光(guang)(guang)使(shi)其燒(shao)結(jie)，形成(cheng)金屬層(ceng)；之后(hou)(hou)將(jiang)混(hun)合(he)粉(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)a鋪開在(zai)已燒(shao)結(jie)的金屬上(shang)(shang)，采(cai)用(yong)激光(guang)(guang)誘(you)發(fa)原料間的反應(ying)。一(yi)(yi)方(fang)面(mian)反應(ying)可(ke)促進(jin)金屬對陶(tao)瓷(ci)顆(ke)粒的潤(run)濕，另一(yi)(yi)方(fang)面(mian)通過反應(ying)放熱(re)促進(jin)燒(shao)結(jie)致密；重復上(shang)(shang)述(shu)過程(cheng)至(zhi)所需(xu)厚度，完成(cheng)增材制造過程(cheng)；在(zai)整個制造過程(cheng)中氣(qi)氛(fen)為真空或氬氣(qi)氣(qi)氛(fen)等保護性(xing)氣(qi)氛(fen)；

步驟四(si)、待材料(liao)冷卻(que)后用毛(mao)刷或壓縮(suo)空氣等將材料(liao)表(biao)面(mian)的(de)粉末去(qu)除，并清理(li)表(biao)面(mian)即獲得所需的(de)碳(tan)化硼復合材料(liao)。

實施例5：

一種碳(tan)(tan)化硼復合材(cai)料，其特征在于(yu)，原料按重量百分數(shu)，包(bao)括下述組分：60％的(de)(de)200μm碳(tan)(tan)化硼粉末、15％的(de)(de)2μm硅粉和10％的(de)(de)1μm碳(tan)(tan)粉以及15％的(de)(de)30μm鈦(tai)粉。

所述碳化(hua)硼粉末，其立(li)方碳化(hua)硼含量(liang)﹥98％。

所(suo)述硅粉為(wei)球形硅粉，雜質元素含量應小于1wt％。

所述碳粉為球形石(shi)墨粉。

所述鈦粉為球(qiu)形鈦粉。

本實(shi)施(shi)例(li)的制備方法，其特征在于，包(bao)括下述步驟：

步(bu)驟一、將(jiang)60％的(de)(de)(de)200μm碳(tan)化硼粉末、15％的(de)(de)(de)2μm硅(gui)粉和(he)10％的(de)(de)(de)1μm碳(tan)粉以及(ji)15％的(de)(de)(de)30μm鈦粉分(fen)別稱(cheng)量；

步驟二、取出鈦粉(fen)(fen)總量(liang)的70％待用，并將剩余的鈦粉(fen)(fen)粉(fen)(fen)末與上(shang)述其它三種原料(liao)用分散劑(ji)濕法球磨制備成混合粉(fen)(fen)末a；

步驟三、待混合(he)(he)粉(fen)末(mo)a烘干后(hou)，將(jiang)上(shang)述鈦粉(fen)粉(fen)末(mo)與混合(he)(he)粉(fen)末(mo)a分別裝入(ru)兩(liang)個不同的容(rong)器內(nei)，使用時首先利用刮刀或(huo)鋪(pu)粉(fen)輥將(jiang)鈦粉(fen)末(mo)均勻平鋪(pu)在(zai)其上(shang)，采(cai)用激光(guang)使其燒(shao)結，形成(cheng)金屬(shu)層；之(zhi)后(hou)將(jiang)混合(he)(he)粉(fen)末(mo)a鋪(pu)開在(zai)已燒(shao)結的金屬(shu)上(shang)，采(cai)用微波誘發原(yuan)料間(jian)的反(fan)應(ying)。一(yi)方面反(fan)應(ying)可促(cu)進金屬(shu)對(dui)陶瓷顆粒的潤濕，另一(yi)方面通過反(fan)應(ying)放熱促(cu)進燒(shao)結致密；重復(fu)上(shang)述過程(cheng)至(zhi)所(suo)需厚(hou)度，完成(cheng)增材制造過程(cheng)；在(zai)整個制造過程(cheng)中(zhong)氣氛(fen)為真(zhen)空或(huo)氬氣氣氛(fen)等保護性氣氛(fen)；

步驟四、待材(cai)料(liao)冷卻后用(yong)毛刷(shua)或壓縮(suo)空(kong)氣(qi)等將材(cai)料(liao)表(biao)面的粉(fen)末去除，并清理表(biao)面即獲得所(suo)需的碳化硼復合材(cai)料(liao)。

本發(fa)明中，可通過控(kong)制(zhi)增材制(zhi)造(zao)設(she)備液壓缸的位移(yi)直(zhi)接調整(zheng)鋪粉(fen)(fen)層的厚(hou)度，或者在(zai)增材制(zhi)造(zao)過程中對相同的粉(fen)(fen)料進行多(duo)次鋪粉(fen)(fen)實現層厚(hou)調整(zheng)。

本(ben)領(ling)域的(de)技術人員容易(yi)理解，以上(shang)所(suo)述僅(jin)為本(ben)發明的(de)較(jiao)佳實施例(li)而已，并(bing)不用以限制本(ben)發明，凡在本(ben)發明的(de)精神和(he)原則之(zhi)內所(suo)作的(de)任(ren)何修改、等同替換(huan)和(he)改進等，均應包含在本(ben)發明的(de)保護(hu)范圍(wei)之(zhi)內。