一、金属一陶瓷复合粉体概述

金属一陶瓷复合粉体是指在陶瓷颗粒表面包覆一层金属形成的复合陶瓷粉体，它兼有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。一般采用金属包覆技术制备复合陶瓷粉体。其优势是：

（1）可以控制粉体的团聚状态，改善其分散性能；

（2）实现颗粒表面改性；调整粉料胶体特性；

（3）提高组成相与烧结添加剂的均匀分散程度，改善烧结工艺性能；

（4）改善复合陶瓷中异相结合状态，降低界面的残余应力。

金属一陶瓷复合粉体作为复合陶瓷材料的基本单元，烧结体的特性表现在以下方面：

（1）提高粉体陶瓷相与金属的界面结合力；提高烧结体中陶瓷相与金属相分布的均匀性；

（2）可实现多层次多机制复合强化（细晶粒强化，相变强化，纤维补强等），制备高强韧化水平的金属复合陶瓷；

（3）可制各低密度的功能粉体材料（如低密度导电粉体、磁性粉体等）。

二、金属一陶瓷复合粉体的制备方法

1、机械混合法

机械混合法是最早应用于复合粉体制备的方法。

其优点是：（1）机械混合法操作简便、工艺简单，已经有成套的设备用于工业化生产；（2）产量较大、成本低廉。

缺点是：（1）制备的粉体表面特性各异，掺杂组元易于偏聚，容易导致成分和组织不均匀；（2）粉体颗粒尺寸较大，很难获得增强体颗粒的均匀分布。

目前，国内机械混合法广泛应用于制备ZnO压敏复合陶瓷粉体。

2、高能球磨法

高能球磨法是机械合金化技术研究中的新进展，以其理论创新意义和良好的应用前景引起了材料研究者的关注，它将两种以上的金属或非金属粉体的混合物，通过高能球磨，最终形成具有微细组织结构的合金或复合陶瓷粉体。与传统机械混合法相比，它具有明显降低反应活化能、改善颗粒分布均匀性及增强体与基体之间界面结合等优点。高能球磨制各复合陶瓷粉体是一个复杂的材料反应和结构控制过程，影响因素众多，工艺要求比较严格。

3、自蔓延高温合成技术（SHS）

自蔓延高温合成技术（SHS）是在一定的气氛中点燃粉体压坯，产生化学反应，化学反应放出的生成热使得温度骤然升高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，燃烧波推行前移时反应物转变为生成物。自蔓延高温合成技术优点是：

（1）生产过程简单，投资少；

（2）能量利用充分，反应迅速；

（3）合成反应温度高，可以使大多数杂质挥发而得到高纯产品。

主要缺点是：

（1）不能严格控制其反应过程和产品性能，不易获得高密度产品；

（2）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。

目前，利用SHS法已分别制得TiB₂-TiC复合陶瓷和TiC-A1₂O₃-Fe金属陶瓷粉体。

3、溶胶一凝胶法

溶胶一凝胶法是一种制备陶瓷粉体等无机材料的新工艺。主要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、灼烧制得纳米粉体。

目前采用溶胶一凝胶法分别制得了ZnO—Al₂O₃和A1₂O₃一SiO₂复合陶瓷粉体。

4、化学镀

化学镀是制备金属一陶瓷复合粉体的先进方法。化学镀在玻璃、陶瓷、塑料或金属表面等各类粉体材料表面均能获得均匀的金属镀层，其反应机理是基于在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。化学镀制备金属一陶瓷复合粉体的优势是：

（1）制备的粉体韧性显著提高；

（2）包覆层在粉体颗粒表面分布更加均匀。

三、金属—陶瓷复合粉体的应用

1、在结构材料方面，用于制各高性能电触点材料，对陶瓷进行增韧等；

2、在功能材料方面，用于电磁波屏蔽材料，催化剂，电子零部件的微细电极连接用导电纤维等；

3、在表面处理领域用作热喷涂粉体材料，制备具有耐磨、减摩、自润滑、抗高温氧化、绝热等性能的涂层。

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作者：李波涛

参考文献：

1、郦剑，凌国平，皇垦速．金属包覆氧化物陶瓷粉体及其应用前景，《先进陶瓷与绿色建材》；

2、沃银花，筮逾，等．A12O3-TiC-Co金属陶瓷材料干滑动磨损研究，《金属热处理》。