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专利名称：一种功能梯度材料制备过程中的质量检测系统

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202411275635.2

专利申请（专利权）人：中国民用航空飞行学院
权利人地址：四川省德阳市广汉市南昌路四段46号

专利发明（设计）人：张艳艳,丰世林,周斌,聂瑞,齐向宇,刘景丰,杨洋,王涛,王子龙

专利摘要：本发明涉及功能梯度材料技术领域，特别涉及一种功能梯度材料制备过程中的质量检测系统。本发明实施例提供一种功能梯度材料制备过程中的质量检测系统，包括检测平台、检测装置和机械臂；所述检测装置包括交流电源、压电陶瓷和阻抗采集器，所述压电陶瓷与所述检测平台上的待检测的热压层状体连接，所述压电陶瓷还分别与所述交流电源和所述阻抗采集器连接，所述机械臂用于将待检测的热压层状体运移至所述检测平台上；其中，所述热压层状体为通过第一热压烧结制备多个成分、结构梯度变化的板体。本发明实施例提供了一种功能梯度材料制备过程中的质量检测系统，能够提供在功能梯度材料制备过程中检测质量的系统。

主权利要求：
1.一种功能梯度材料制备过程中的质量检测系统，其特征在于，包括检测平台（1）、检测装置和机械臂；
所述检测装置包括交流电源（2）、压电陶瓷（3）和阻抗采集器（4），所述压电陶瓷（3）与所述检测平台（1）上的待检测的热压层状体（5）连接，所述压电陶瓷（3）还分别与所述交流电源（2）和所述阻抗采集器（4）连接，所述机械臂用于将待检测的热压层状体（5）运移至所述检测平台（1）上；其中，所述热压层状体（5）为通过第一热压烧结制备的、具备多个成分并具备结构梯度变化的板体；
在进行质量检测时，利用所述交流电源（2）对所述压电陶瓷（3）施加频率可调的交流电，调节所述交流电的频率，并利用所述阻抗采集器（4）实时采集不同频率下的所述压电陶瓷（3）的阻抗数据，阻抗最小时所述交流电的频率为所述热压层状体（5）的固有频率，根据所述固有频率确定所述热压层状体（5）的刚度以判断其是否质量达标，若所述热压层状体（5）质量达标，则通过第二热压烧结将多个所述热压层状体（5）压合，得到质量合格的功能梯度材料；
所述压电陶瓷（3）设置有可逆胶（6），所述压电陶瓷（3）通过可逆胶（6）与所述热压层状体（5）连接分离，所述质量检测系统还包括升温装置（7），所述升温装置（7）用于使所述可逆胶（6）升温以使其失去粘性；
所述检测平台（1）设置有凹槽（8），所述凹槽（8）用于放置压电陶瓷（3），所述凹槽（8）底部设置有电磁铁（9），所述压电陶瓷（3）的底部设置有与所述凹槽（8）底部电磁铁（9）通电时产生斥力的磁铁（10），所述压电陶瓷（3）顶部设置有所述可逆胶（6）；
在进行质量检测时，所述凹槽（8）底部的电磁铁（9）通电对凹槽（8）内的所述压电陶瓷（3）施加磁力，使所述压电陶瓷（3）向上移动与所述检测平台（1）上的待检测的所述热压层状体（5）接触并固定连接，固定连接后，所述凹槽（8）底部的电磁铁（9）断电，待检测完成后，利用所述升温装置（7）对所述可逆胶（6）进行加热以使其失去粘性，所述压电陶瓷（3）落入所述凹槽（8）底部。
2.根据权利要求1所述的质量检测系统，其特征在于，所述凹槽（8）四周设置有磁铁（10），所述压电陶瓷（3）的四周设置有与所述凹槽（8）四周的磁铁（10）的极性相同的磁铁（10），通过所述凹槽（8）四周的磁铁（10）和所述压电陶瓷（3）四周的磁铁（10）的配合使所述压电陶瓷（3）在上下移动的过程中，不与所述凹槽（8）内部接触摩擦。
3.根据权利要求1所述的质量检测系统，其特征在于，所述压电陶瓷（3）顶部固定连接有盛胶部（11），所述盛胶部（11）上部为凹陷结构，所述可逆胶（6）置于所述凹陷结构中。
4.根据权利要求3所述的质量检测系统，其特征在于，所述凹陷结构底部设置有磁性颗粒，所述升温装置（7）为红外波发射器，所述升温装置（7）通过向所述磁性颗粒释放红外波以使其升温。
5.根据权利要求3所述的质量检测系统，其特征在于，所述凹陷结构四周设置有弹性围挡（12）。
6.根据权利要求3所述的质量检测系统，其特征在于，所述压电陶瓷（3）穿设于盛胶盘（13）中。
7.根据权利要求1所述的质量检测系统，其特征在于，所述检测平台（1）上部设置有多个凸起结构，所述凸起结构用于支撑待检测的所述热压层状体（5）。
8.根据权利要求1所述的质量检测系统，其特征在于，所述机械臂设置有吸盘，所述吸盘用于吸取或释放所述热压层状体（5）。 说明书 : 一种功能梯度材料制备过程中的质量检测系统技术领域[0001] 本发明涉及功能梯度材料技术领域，特别涉及一种功能梯度材料制备过程中的质量检测系统。背景技术[0002] 功能梯度材料是应用于航空航天领域的一种重要材料，其能够同时具备两种不同的性质，例如兼顾硬度和韧性。[0003] 现有技术中，在功能梯度材料的制备方法中，先制备多个微观结构和成分不同的板体，在将多个板体合成得到功能梯度材料。但是，多个板体中任一或多个出现质量问题，则会导致最后得到的功能梯度材料质量较差。[0004] 因此，需要一种能够在制备过程中检测质量的系统。发明内容[0005] 本发明实施例提供了一种功能梯度材料制备过程中的质量检测系统，能够提供在功能梯度材料制备过程中检测质量的系统。[0006] 本发明实施例提供一种功能梯度材料制备过程中的质量检测系统，包括检测平台、检测装置和机械臂；[0007] 所述检测装置包括交流电源、压电陶瓷和阻抗采集器，所述压电陶瓷与所述检测平台上的待检测的热压层状体连接，所述压电陶瓷还分别与所述交流电源和所述阻抗采集器连接，所述机械臂用于将待检测的热压层状体运移至所述检测平台上；其中，所述热压层状体为通过第一热压烧结制备的、具备多个成分并具备结构梯度变化的板体；[0008] 在进行质量检测时，利用所述交流电源对所述压电陶瓷施加频率可调的交流电，调节所述交流电的频率，并利用所述阻抗采集器实时采集不同频率下的所述压电陶瓷的阻抗数据，阻抗最小时所述交流电的频率为所述热压层状体的固有频率，根据所述固有频率确定所述热压层状体的刚度以判断其是否质量达标，若所述热压层状体质量达标，则通过第二热压烧结将多个所述热压层状体压合，得到质量合格的功能梯度材料。[0009] 在一种可能的设计中，所述压电陶瓷设置有可逆胶，所述压电陶瓷通过可逆胶与所述热压层状体连接分离，所述质量检测系统还包括升温装置，所述升温装置用于使所述可逆胶升温以使其失去粘性。[0010] 在一种可能的设计中，所述检测平台设置有凹槽，所述凹槽用于放置压电陶瓷，所述凹槽底部设置有电磁铁，所述压电陶瓷的底部设置有与所述凹槽底部电磁铁通电时产生斥力的磁铁，所述压电陶瓷顶部设置有所述可逆胶；[0011] 在进行质量检测时，所述凹槽底部的电磁铁通电对凹槽内的所述压电陶瓷施加磁力，使所述压电陶瓷向上移动与所述检测平台上的待检测的所述热压层状体接触并固定连接，固定连接后，所述凹槽底部的电磁铁断电，待检测完成后，利用所述升温装置对所述可逆胶进行加热以使其失去粘性，所述压电陶瓷落入所述凹槽底部。[0012] 在一种可能的设计中，所述凹槽四周设置有磁铁，所述压电陶瓷的四周设置有与所述凹槽四周的磁铁的极性相同的磁铁，通过所述凹槽四周的磁铁和所述压电陶瓷四周的磁铁的配合使所述压电陶瓷在上下移动的过程中，不与所述凹槽内部接触摩擦。[0013] 在一种可能的设计中，所述压电陶瓷顶部固定连接有盛胶部，所述盛胶部上部为凹陷结构，所述可逆胶置于所述凹陷结构中。[0014] 在一种可能的设计中，所述凹陷结构底部设置有磁性颗粒，所述升温装置为红外波发射器，所述升温装置通过向所述磁性颗粒释放红外波以使其升温。[0015] 在一种可能的设计中，所述凹陷结构四周设置有弹性围挡。[0016] 在一种可能的设计中，所述压电陶瓷穿设于盛胶盘中。[0017] 在一种可能的设计中，所述检测平台上部设置有多个凸起结构，所述凸起结构用于支撑待检测的所述热压层状体。[0018] 在一种可能的设计中，所述机械臂设置有吸盘，所述吸盘用于吸取或释放所述热压层状体。[0019] 本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果：[0020] 在本发明中，通过第一热压烧结后，可以得到多个成分、结构呈梯度变化的热压层状体。若直接将多个热压层状体通过第二热压烧结压合，一旦其中一个或多个热压层状体出现质量问题，则得到的功能梯度材料也会存在质量问题，无法使用。因此，为了避免上述问题，在得到多个热压层状体后，需要对其质量进行检测。但是，若是使用常规的检测系统，则会破坏热压层状体，因此，本申请提供了一种无损检测热压层状体的系统。在得到热压层状体后，利用机械臂将其放置于检测平台上，并将其与压电陶瓷连接，交流电源为压电陶瓷提供交流电。压电陶瓷在交流电的作用下发生与交流电频率相同的振动，进而带动与其连接的热压层状体一同振动，在振动的过程中，交流电源调节其输出电信号的频率，并利用阻抗采集器采集阻抗数据。压电陶瓷振动的振幅与其产生的阻抗负相关，根据阻抗数据，即可确定热压层状体的固有频率。根据固有频率可以进一步得到热压层状体的质量，最终完成功能梯度材料在制备过程中的质量检测。附图说明[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0022] 图1是本发明实施例提供的一种功能梯度材料制备过程中的质量检测系统的结构示意图；[0023] 图2是本发明实施例提供的一种压电陶瓷及其配件的结构示意图。[0024] 图中：[0025] 1?检测平台；[0026] 2?交流电源；[0027] 3?压电陶瓷；[0028] 4?阻抗采集器；[0029] 5?热压层状体；[0030] 6?可逆胶；[0031] 7?升温装置；[0032] 8?凹槽；[0033] 9?电磁铁；[0034] 10?磁铁；[0035] 11?盛胶部；[0036] 12?弹性围挡；[0037] 13?盛胶盘。具体实施方式[0038] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0039] 在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0040] 本说明书的描述中，需要理解的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。[0041] 请参照图1和图2，本发明实施例提供一种功能梯度材料制备过程中的质量检测系统，包括检测平台1、检测装置和机械臂；[0042] 检测装置包括交流电源2、压电陶瓷3和阻抗采集器4，压电陶瓷3与检测平台1上的待检测的热压层状体5连接，压电陶瓷3还分别与交流电源2和阻抗采集器4连接，机械臂用于将待检测的热压层状体5运移至检测平台1上；其中，热压层状体5为通过第一热压烧结制备的、具备多个成分并具备结构梯度变化的板体；[0043] 在进行质量检测时，利用交流电源2对压电陶瓷3施加频率可调的交流电，调节交流电的频率，并利用阻抗采集器4实时采集不同频率下的压电陶瓷3的阻抗数据，阻抗最小时交流电的频率为热压层状体5的固有频率，根据固有频率确定热压层状体5的刚度以判断其是否质量达标，若热压层状体5质量达标，则通过第二热压烧结将多个热压层状体5压合，得到质量合格的功能梯度材料。[0044] 在本发明中，通过第一热压烧结后，可以得到多个成分、结构呈梯度变化的热压层状体5。若直接将多个热压层状体5通过第二热压烧结压合，一旦其中一个或多个热压层状体5出现质量问题，则得到的功能梯度材料也会存在质量问题，无法使用。因此，为了避免上述问题，在得到多个热压层状体5后，需要对其质量进行检测。但是，若是使用常规的检测系统，则会破坏热压层状体5，因此，本申请提供了一种无损检测热压层状体5的系统。在得到热压层状体5后，利用机械臂将其放置于检测平台1上，并将其与压电陶瓷3连接，交流电源2为压电陶瓷3提供交流电。压电陶瓷3在交流电的作用下发生与交流电频率相同的振动，进而带动与其连接的热压层状体5一同振动，在振动的过程中，交流电源2调节其输出电信号的频率，并利用阻抗采集器4采集阻抗数据。压电陶瓷3振动的振幅与其产生的阻抗负相关，根据阻抗数据，即可确定热压层状体5的固有频率。根据固有频率可以进一步得到热压层状体5的质量，最终完成功能梯度材料在制备过程中的质量检测。[0045] 具体地，调节交流电的频率以调节压电陶瓷3及与其连接的热压层状体5的频率，当压电陶瓷3及与其连接的热压层状体5的振动频率与热压层状体5的固有频率一致时，发生共振。此时，压电陶瓷3的振幅最大，阻抗最小。因此，通过对比阻抗数据，得到明显小于其他阻抗的最小阻抗即为热压层状体5的固有频率。在得到固有频率后，可根据固有频率确定热压层状体5的刚度。不同金属?陶瓷类型和不同金属?陶瓷比例制得的热压板体的刚度不同，针对多个质量达标的热压板体进行刚度测试，得到质量达标的热压板体的刚度。将待检测热压板体的金属?陶瓷类型和金属?陶瓷比例与类型比例相同的、质量达标的热压板体的刚度进行对比。若是二者刚度差距较大，则可能存在致密度问题，或内部可能存在中空结构；若二者刚度差距较。蚩扇衔柿看锉。[0046] 根据固有频率确定待检测热压层状体5的刚度是通过如下公式实现的：[0047] k=h2×m/C2[0048] 其中，k为刚度，h为固有频率，m为待检测热压层状体5的重量，C为常数。[0049] 需要说明的是，压电陶瓷3和热压层状体5结合后，结合体与热压层状体5本身的固有频率、刚度等性质基本相同，也就是说，较小的压电陶瓷3晶体对热压层状体5的影响可忽略不计。[0050] 在本发明的一些实施例中，压电陶瓷3设置有可逆胶6，压电陶瓷3通过可逆胶6与热压层状体5连接分离，质量检测系统还包括升温装置7，升温装置7用于使可逆胶6升温以使其失去粘性。[0051] 在本实施例中，通过可逆胶6和升温装置7的配合，可以便于压电陶瓷3和热压层状体5的连接和分离，无需人工操作。[0052] 在本发明的一些实施例中，检测平台1设置有凹槽8，凹槽8用于放置压电陶瓷3，凹槽8底部设置有电磁铁9，压电陶瓷3的底部设置有与凹槽8底部电磁铁9通电时产生斥力的磁铁10，压电陶瓷3顶部设置有可逆胶6；[0053] 在进行质量检测时，凹槽8底部的电磁铁9通电对凹槽8内的压电陶瓷3施加磁力，使压电陶瓷3向上移动与检测平台1上的待检测的热压层状体5接触并固定连接，固定连接后，凹槽8底部的电磁铁9断电，待检测完成后，利用升温装置7对可逆胶6进行加热以使其失去粘性，压电陶瓷3落入凹槽8底部。[0054] 在本实施例中，通过电磁铁9的通电能够控制压电陶瓷3向上运动，配合可逆胶6将压电陶瓷3与热压层状体5固定连接；待完成质量检测后，升温装置7使可逆胶6升温使其失去粘性后，断电的电磁铁9不会提供斥力，压电陶瓷3在重力的作用下落入凹槽8底部。[0055] 需要说明的是，在压电陶瓷3和热压层状体5连接后，电磁铁9需要断电，防止其对压电陶瓷3的振动产生影响。[0056] 还需要说明的是，压电陶瓷3与交流电源2和阻抗采集器4可以通过穿过检测平台1的电线连接。电线可以穿过检测平台1进入凹槽8。[0057] 在本发明的一些实施例中，凹槽8四周设置有磁铁10，压电陶瓷3的四周设置有与凹槽8四周的磁铁10的极性相同的磁铁10，通过凹槽8四周的磁铁10和压电陶瓷3四周的磁铁10的配合使压电陶瓷3在上下移动的过程中，不与凹槽8内部接触摩擦。[0058] 在本实施例中，为了控制压电陶瓷3上下移动的过程中，不与凹槽8内壁碰撞接触，分别在凹槽8内壁和压电陶瓷3四周设置极性相斥的磁铁10。[0059] 在本发明的一些实施例中，压电陶瓷3顶部固定连接有盛胶部11，盛胶部11上部为凹陷结构，可逆胶6置于凹陷结构中。[0060] 在本实施例中，可逆胶6在高温下流动性会明显增加，为了保持其不流失或较少流失，在压电陶瓷3的顶部设置盛胶部11，盛胶部11的凹陷结构用于储存可逆胶6，凹陷的结构能够保证可逆胶6在液化的情况下不流失。[0061] 在本发明的一些实施例中，凹陷结构底部设置有磁性颗粒，升温装置7为红外波发射器，升温装置7通过向磁性颗粒释放红外波以使其升温。[0062] 在本实施例中，利用磁性颗粒在红外光波的作用下升温的特性，实现对可逆胶6的精准升温。[0063] 在本发明的一些实施例中，凹陷结构四周设置有弹性围挡12。[0064] 在本实施例中，弹性围挡12可以在压电陶瓷3向上移动与热压层状体5接触后，发生变形，使凹陷结构内的可逆胶6与热压层状体5接触粘接。在可逆胶6受热失去粘性压电陶瓷3与热压层状体5分离后，弹性围挡12恢复形状以围住凹陷结构内的可逆胶6不泄露。[0065] 在本发明的一些实施例中，压电陶瓷3穿设于盛胶盘13中。[0066] 在本实施例中，盛胶盘13可以接住凹陷结构不慎溢出胶液。[0067] 在本发明的一些实施例中，检测平台1上部设置有多个凸起结构，凸起结构用于支撑待检测的热压层状体5。[0068] 在本实施例中，凸起结构能够顶起热压层状体5，减少接触面积，减少检测平台1对热压层状体5振动的阻碍。[0069] 在本发明的一些实施例中，机械臂设置有吸盘，吸盘用于吸取或释放热压层状体5。[0070] 在本发明的实施例中，通过第一热压烧结制备的热压层状体的原料可以是金属颗：吞沾煞勰。[0071] 具体地，通过调整等离子旋转电极工艺中旋转电极的转速，制备不同粒径的金属颗粒；[0072] 将不同粒径的金属颗粒分别与不同量的陶瓷粉末混合，得到多组混合颗粒；其中，在多组混合颗粒中，金属颗粒的粒径越细，陶瓷粉末的比例越高；[0073] 最后，对每组混合颗粒分别进行第一热压烧结处理，得到多个热压层状体；[0074] 在本发明的实施例中，在进行第二热压烧结处理时，先将多个热压层状体以其中陶瓷含量为序沿厚度方向叠加，然后再进行第二热压烧结处理，得到功能梯度材料。[0075] 在本发明中，先通过控制等离子旋转电极的转速来制备粒径不同的金属颗粒。转速越快，金属颗粒的粒径越。淙吹乃俣仍娇，晶体的尺寸越。粗，转速越慢，金属颗粒的粒径越大，冷却的速度越慢，晶体的尺寸越大。晶体的尺寸越。捕仍礁，晶体的尺寸越大，韧性越好。综上，通过控制电极转速，能够得到粒径小、晶体尺寸小的小金属颗：土＞洞、晶体尺寸大的大金属颗粒。将不同粒径的金属颗：筒煌寤奶沾煞勰┗旌，粒径越小的金属颗粒，混合陶瓷粉末的比例越高，得到多组混合颗粒。在多组混合颗粒中，金属颗粒的粒径越。旌峡帕Ｖ刑沾煞勰┑谋壤驮礁。陶瓷粉末的加入能够提升材料的耐烧蚀性能，同时，能够在烧结成型时在金属晶粒的边界发生反应，生成的陶瓷体填充分布在金属晶粒的边界，增加材料本身的硬度，陶瓷粉末的比例越高，硬度提升的越明显，反之，陶瓷粉末比例越少，韧性相对越高。分别对每组混合颗粒进行第一热压烧结处理，得到多个热压层状体，再将多个热压层状体以其中陶瓷含量为序沿厚度方向叠加，进行第二热压烧结处理，得到功能梯度材料。得到的材料沿厚度方向的陶瓷含量不同，晶体尺寸不同，一侧晶体尺寸。沾珊扛，具有高硬度，另一侧晶体尺寸大，陶瓷含量少，甚至没有陶瓷，韧性好，中间部分硬度和韧性梯度变化。[0076] 需要说明的是，大粒径金属颗粒可以和少量的陶瓷粉末混合，也可以不混合陶瓷粉末，上述不同量的陶瓷粉末包括0含量陶瓷粉末。[0077] 在本发明的一些实施例中，金属颗粒包括钛合金。[0078] 在本实施例中，钛合金具有耐高温、力学性能优异和轻质的特点，适用于航空航天领域。[0079] 在本发明的一些实施例中，陶瓷粉末包括含硼、碳和/或氮元素的陶瓷粉末。[0080] 在本实施例中，含硼、碳和/或氮元素的陶瓷粉末能够和钛反应得到能够增加硬度的陶瓷体。[0081] 在本发明的一些实施例中，陶瓷粉末的粒径包括5 10μm。~[0082] 在本实施例中，陶瓷粉末的粒径在5 10μm范围内，能够较好地混合包裹金属颗粒，~增加金属颗：吞沾煞勰┑慕哟ッ娼，增加结合或反应的效率。[0083] 在本发明的一些实施例中，通过调整等离子旋转电极工艺中旋转电极的转速，制备不同粒径的金属颗粒，包括：[0084] 确定金属颗粒的不同粒级范围；[0085] 根据粒级范围，在8000 35000rpm之间分配等离子旋转电极工艺中旋转电极的转~速；[0086] 根据旋转电极的转速，在600 1200A的范围内控制等离子旋转电极工艺中的电流~值；其中，电流和转速为反比例关系；[0087] 得到5 20μm不同粒级的微米级金属颗粒。~[0088] 在本实施例中，可以分别控制转速为8000 10000rpm、18000 20000rpm、30000~ ~ ~35000rpm，三个转速依次分别对应1000 1200A、800 1000A和600 800A。电流越高，电极的温~ ~ ~度越高，金属材料的熔融程度越高，熔融程度越高，甩出的颗粒越大，此外，转速越慢，离心力甩出的颗粒越大，因此，低转速配合高电流能够得到大粒径的金属颗粒，高转速配合低电流能够得到小粒径的金属颗粒。[0089] 当然，也可以根据需求在8000 35000rpm之间设置更多不同转速，以得到更多不同~粒径的金属颗粒。电流同样可以根据不同转速进行适应性调整。[0090] 在本发明的一些实施例中，对每组混合颗粒分别进行第一热压烧结处理，得到多个热压层状体，包括：[0091] 分别对每组混合颗粒进行不同温度的第一热压烧结处理；其中，混合颗粒中金属颗粒比例越高，第一热压烧结的温度越高。[0092] 在本申请中，第一热压烧结处理的温度影响了金属的重结晶程度，温度越高，重结晶的程度越好，得到的晶粒越大，温度较低时，金属重结晶程度低或是不发生重结晶，因此，通过控制第一热压烧结处理的温度在一个较高温度，能够使大金属晶粒的混合颗粒烧结后，晶粒进一步增大；通过控制第一烧结温度在一个较低的温度，仅仅使混合颗粒互相结合压实，不会或很少发生重结晶，使小金属晶粒的混合颗粒烧结后，晶粒保持在较小的程度。[0093] 在本发明的一些实施例中，多组混合颗粒中，在多组混合颗粒总体积为100份的情况下，陶瓷粉末的体积份数为1 8。~[0094] 在本发明的一些实施例中，将多个热压层状体以其中陶瓷含量为序沿厚度方向叠加，进行第二热压烧结处理，得到功能梯度材料，包括：[0095] 将多个热压层状体以其中陶瓷含量为序沿厚度方向叠加；[0096] 在陶瓷含量最低的热压层状体的一侧设置隔热层后，进行第二热压烧结处理，得到功能梯度材料。[0097] 在本实施例中，在陶瓷含量最低的热压层状体一侧设置隔热层后，在进行第二热压烧结时，其升温速度慢，但随着时间推移，其仍能达到能够使钛晶体由密排六方最密堆积结构转变为体心立方结构的温度（900℃），随着第二热压烧结的结束，温度开始逐渐降低，但是，由于隔热层的存在，陶瓷含量低的部位降温速度慢，降温速度与体心立方结构晶体的含量有关，降温速度越慢，体心立方结构晶体的含量越低，材料的韧性越强，降温速度越快，体心立方结构晶体的含量越高，材料的硬度越强。[0098] 需要说明的是，虽然第二热压烧结处理同样会引起重结晶，但是，较大的晶体和较小的晶体均发生重结晶后，二者之间的大小关系依然不变。此外，较小晶体的热压层状体内部小晶体的边界处分布着陶瓷相，其限制了重结晶的程度，因此，较小晶体的热压层状体内部仅有部分晶体发生重结晶，对整体晶体颗粒的变化影响较小。[0099] 在本发明的一些实施例中，第一热压烧结的温度包括800 1200℃，第一热压烧结~的压力包括80 120MPa。~[0100] 在本发明的一些实施例中，第二热压烧结处理的温度包括950 1100℃，压力包括~100 150MPa。~[0101] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

专利地区：四川

专利申请日期：2024-09-12

专利公开日期：2024-11-22

专利公告号：CN118777426B