公开(公告)号：CN107200583B

公开(公告)日：2019-11-08

申请号：CN201710382790.8

申请日：2017-05-26

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 刘强 ,  叶枫 ,  高烨 ,  华鑫源 ,  张海礁 ,  张标

IPC: C04B35/563 ,  C04B35/584 ,  C04B38/00 ,  B28B1/00 ,  B22F3/00 ,  B33Y10/00 ,  B33Y70/00

Abstract: 本发明提供一种具有孔隙率连续梯度的多孔材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将体积分数为50‑70％的粉体原料与体积分数为30‑50％的去离子水混合，然后加入溶胶，球磨得到浆料A；(2)配置与步骤(1)中相同的水溶胶B；(3)每隔一定时间，向浆料A中添加水溶胶B得到混合浆料，维持所述混合浆料中的固相含量在0‑70vol％范围内连续变化，每次添加完水溶胶B后，输入到3D打印机中打印，保持喷嘴处的所述混合浆料固化为凝胶；(4)将形成的凝胶沿梯度方向进行冷冻处理，烧结后形成孔隙率连续梯度的多孔材料。本发明的有益效果在于，工艺简单、稳定性和重复性较好，且通过连续调节浆料固相含量，并结合3D打印，形成固含量连续梯度变化的凝胶。

公开(公告)号：CN107130133B

公开(公告)日：2019-02-05

申请号：CN201710382816.9

申请日：2017-05-26

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 刘强 ,  叶枫 ,  高烨 ,  华鑫源 ,  张海礁 ,  张标

IPC: C22C1/10 ,  C04B35/58 ,  C04B35/584 ,  C04B38/00 ,  C04B35/565 ,  C04B35/563 ,  C04B35/10

Abstract: 本发明提供一种梯度双连续结构的陶瓷/金属复合材料，其由具有孔隙率连续梯度的多孔陶瓷材料和填充在所述多孔陶瓷材料孔隙处的金属材料复合而成，所述的陶瓷材料为Al2O3、SiC、Si3N4、B4C或TiB2中的任意一种；所述的金属材料为铝合金、镁合金或铁合金中的任意一种。本发明的有益效果在于，所述的梯度双连续结构的陶瓷/金属复合材料中，陶瓷相与金属相形成双连续结构，在该结构中，由于金属相连续分布，受力时，通过金属相的传递作用使得复合材料受力均匀，不会产生应力集中，使复合材料具有更高的承载能力和抗冲击能力。

公开(公告)号：CN107130133A

公开(公告)日：2017-09-05

申请号：CN201710382816.9

申请日：2017-05-26

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 刘强 ,  叶枫 ,  高烨 ,  华鑫源 ,  张海礁 ,  张标

IPC: C22C1/10 ,  C04B35/58 ,  C04B35/584 ,  C04B38/00 ,  C04B35/565 ,  C04B35/563 ,  C04B35/10

CPC classification number: C22C1/1036 ,  C04B35/10 ,  C04B35/563 ,  C04B35/565 ,  C04B35/58071 ,  C04B35/584 ,  C04B38/0045 ,  C22C2001/1021 ,  C22C2001/1073

Abstract: 本发明提供一种梯度双连续结构的陶瓷/金属复合材料，其由具有孔隙率连续梯度的多孔陶瓷材料和填充在所述多孔陶瓷材料孔隙处的金属材料复合而成，所述的陶瓷材料为Al2O3、SiC、Si3N4、B4C或TiB2中的任意一种；所述的金属材料为铝合金、镁合金或铁合金中的任意一种。本发明的有益效果在于，所述的梯度双连续结构的陶瓷/金属复合材料中，陶瓷相与金属相形成双连续结构，在该结构中，由于金属相连续分布，受力时，通过金属相的传递作用使得复合材料受力均匀，不会产生应力集中，使复合材料具有更高的承载能力和抗冲击能力。

公开(公告)号：CN105459564A

公开(公告)日：2016-04-06

申请号：CN201510822753.5

申请日：2015-11-23

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 叶枫 ,  刘仕超 ,  张浩谦 ,  张标 ,  刘强 ,  高烨

IPC: B32B37/06 ,  B32B37/10 ,  B32B9/04 ,  B32B9/00 ,  C04B35/622 ,  C04B35/64 ,  C04B35/565 ,  C04B35/584

CPC classification number: B32B37/06 ,  B32B9/00 ,  B32B9/04 ,  B32B37/1018 ,  C04B35/565 ,  C04B35/584 ,  C04B35/622 ,  C04B35/64 ,  C04B2235/94 ,  C04B2235/96

Abstract: 界面自韧化Si3N4/SiC片层陶瓷材料的制备方法，它涉及一种陶瓷材料的制备方法。本发明的目的是为了解决单一的氮化硅陶瓷和碳化硅陶瓷材料的脆性较大，易断裂的技术问题。本方法如下：一、陶瓷浆料的制备；二、制备Si3N4生带、SiC生带以及烧结助剂生带；三、制备Si3N4/SiC片层复合材料生坯；四、制备界面自韧化Si3N4/SiC片层陶瓷材料。其中，界面处大量存在的烧结助剂有利于氮化硅棒晶生长，大尺寸的氮化硅棒晶将氮化硅层与碳化硅层连接起来，产生界面自韧化的效果。材料的弯曲强度大于700MPa，收缩率﹤15％，同时，其韧性可到16MPa·m1/2以上，完全可以满足高韧性陶瓷材料的使用要求。本材料的断裂功﹥6KJ/m2，材料的断裂预警明确，具有高的安全系数。本发明属于陶瓷材料的制备领域。

公开(公告)号：CN107200583A

公开(公告)日：2017-09-26

申请号：CN201710382790.8

申请日：2017-05-26

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 刘强 ,  叶枫 ,  高烨 ,  华鑫源 ,  张海礁 ,  张标

IPC: C04B35/563 ,  C04B35/584 ,  C04B38/00 ,  B28B1/00 ,  B22F3/00 ,  B33Y10/00 ,  B33Y70/00

Abstract: 本发明提供一种具有孔隙率连续梯度的多孔材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将体积分数为50‑70％的粉体原料与体积分数为30‑50％的去离子水混合，然后加入溶胶，球磨得到浆料A；(2)配置与步骤(1)中相同的水溶胶B；(3)每隔一定时间，向浆料A中添加水溶胶B得到混合浆料，维持所述混合浆料中的固相含量在0‑70vol％范围内连续变化，每次添加完水溶胶B后，输入到3D打印机中打印，保持喷嘴处的所述混合浆料固化为凝胶；(4)将形成的凝胶沿梯度方向进行冷冻处理，烧结后形成孔隙率连续梯度的多孔材料。本发明的有益效果在于，工艺简单、稳定性和重复性较好，且通过连续调节浆料固相含量，并结合3D打印，形成固含量连续梯度变化的凝胶。

公开(公告)号：CN105459564B

公开(公告)日：2017-06-16

申请号：CN201510822753.5

申请日：2015-11-23

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 叶枫 ,  刘仕超 ,  张浩谦 ,  张标 ,  刘强 ,  高烨

IPC: B32B37/06 ,  B32B37/10 ,  B32B9/04 ,  B32B9/00 ,  C04B35/622 ,  C04B35/64 ,  C04B35/565 ,  C04B35/584

Abstract: 界面自韧化Si3N4/SiC片层陶瓷材料的制备方法，它涉及一种陶瓷材料的制备方法。本发明的目的是为了解决单一的氮化硅陶瓷和碳化硅陶瓷材料的脆性较大，易断裂的技术问题。本方法如下：一、陶瓷浆料的制备；二、制备Si3N4生带、SiC生带以及烧结助剂生带；三、制备Si3N4/SiC片层复合材料生坯；四、制备界面自韧化Si3N4/SiC片层陶瓷材料。其中，界面处大量存在的烧结助剂有利于氮化硅棒晶生长，大尺寸的氮化硅棒晶将氮化硅层与碳化硅层连接起来，产生界面自韧化的效果。材料的弯曲强度大于700MPa，收缩率﹤15％，同时，其韧性可到16MPa·m1/2以上，完全可以满足高韧性陶瓷材料的使用要求。本材料的断裂功﹥6KJ/m2，材料的断裂预警明确，具有高的安全系数。本发明属于陶瓷材料的制备领域。