本发明涉及一种cu70zr20ti10非晶合金增强的sic复合材料及其制备工艺。
背景技术：
碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐腐蚀、耐高温、耐磨性能好，功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料，用以制成的高级耐火材料，耐热震、体积小、重量轻而强度高，节能效果好。然而碳化硅产品的制备工艺复杂，烧结温度高（一般为2000℃以上），很难达到全致密度，限制了其应用范围。因此，降低碳化硅的成型温度，简化其制备工艺，并到达全致密度具有重要的意义。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种铜基非晶合金增强的sic复合材料及其制备工艺。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：一种cu70zr20ti10非晶合金增强的sic复合材料，其特征在于:所述复合材料由10wt%的cu70zr20ti10非晶合金片状粉末与90wt%的sic球形粉末均匀混合后，再进行热压成型而获得的完全致密的块体复合材料，其中所述cu70zr20ti10非晶合金片状粉末是通过球磨cu70zr20ti10球形晶态雾化粉末而获得的片状粉末，其玻璃转变温度为325.2℃，晶化温度为382.5℃。
本发明所述复合材料的线膨胀系数为5.3×10-6k-1、导热系数为86.4w/m·k以及密度为3.5g/cm3。
本发明所述sic复合材料的制备工艺，其特征在于包括如下步骤：（1）将cu70zr20ti10球形晶态雾化粉末放入真空球磨罐中并充满无水乙醇，在球料比为30:1、球磨速度为500转/分钟的条件下，球磨10小时后即可获得非晶合金片状粉末；（2）将10wt%的cu70zr20ti10非晶合金片状粉末与90wt%的sic球形粉末均匀混合，放入不锈钢模具内腔中，然后以20℃/分钟的加热速度将模具加热到350℃，保温10分钟，采用150mpa的压力和保压时间为5分钟的条件下进行热压成型，获得的完全致密的块体复合材料。
本发明所述一种三明治型sic复合材料及其制备工艺与现有sic复合材料的制备工艺相比，具有如下显著不同的特征，（1）简化了sic复合材料的制备工艺，（2）采用cu70zr20ti10片状非晶合金粉末作为sic球形复合粉末间隙间的填充剂和粘接剂，（3）通过cu70zr20ti10片状非晶合金粉末在其过冷液相区的液态特征实现sic颗粒的成型，（4）大大降低了sic复合材料的成型温度，并实现了sic复合材料的全致密化。
本发明制成的产品分别用真空球磨罐球磨，油压机成型，扫描电子显微镜观察cu70zr20ti10非晶合金片状粉末的形貌，xrd检测cu70zr20ti10非晶合金片状粉末的非晶态结构，差热扫描量热计测量cu70zr20ti10非晶合金片状粉末的玻璃转变温度和晶化温度，热膨胀仪测量线膨胀系数，激光闪光仪测量导热系数，阿基米德法测量密度。
本发明一种铜基非晶合金增强的sic复合材料的成分为10wt%的cu70zr20ti10非晶合金片状粉末和90wt%的sic球形粉末，其线膨胀系数为5.3×10-6k-1、导热系数为86.4w/m·k以及密度为3.5g/cm3。
具体实施方式
下面根据具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
用天平称取cu70zr20ti10球形晶态雾化粉末5克，放入真空球磨罐中并充满无水乙醇，在球料比为30:1、球磨速度为500转/分钟的条件下，球磨10小时后获得cu70zr20ti10非晶合金片状粉末；然后用天平称取sic球形粉末45克，将5克cu70zr20ti10非晶合金片状粉末与45克sic球形粉末均匀混合，放入不锈钢模具内腔中，以20℃/分钟的加热速度将模具加热到350℃，保温10分钟，采用150mpa的压力和保压时间为5分钟的条件下进行热压成型。该复合材料的线膨胀系数为5.3×10-6k-1、导热系数为86.4w/m·k以及密度为3.5g/cm3。
实施例1
用天平称取cu70zr20ti10球形晶态雾化粉末7克，放入真空球磨罐中并充满无水乙醇，在球料比为30:1、球磨速度为500转/分钟的条件下，球磨10小时后获得cu70zr20ti10非晶合金片状粉末；然后用天平称取sic球形粉末63克，将7克cu70zr20ti10非晶合金片状粉末与63克sic球形粉末均匀混合，放入不锈钢模具内腔中，以20℃/分钟的加热速度将模具加热到350℃，保温10分钟，采用150mpa的压力和保压时间为5分钟的条件下进行热压成型。该复合材料的线膨胀系数为5.3×10-6k-1、导热系数为86.4w/m·k以及密度为3.5g/cm3。
实施例1
用天平称取cu70zr20ti10球形晶态雾化粉末10克，放入真空球磨罐中并充满无水乙醇，在球料比为30:1、球磨速度为500转/分钟的条件下，球磨10小时后获得cu70zr20ti10非晶合金片状粉末；然后用天平称取sic球形粉末90克，将10克cu70zr20ti10非晶合金片状粉末与90克sic球形粉末均匀混合，放入不锈钢模具内腔中，以20℃/分钟的加热速度将模具加热到350℃，保温10分钟，采用150mpa的压力和保压时间为5分钟的条件下进行热压成型。该复合材料的线膨胀系数为5.3×10-6k-1、导热系数为86.4w/m·k以及密度为3.5g/cm3。