[發明專利]γ－TiAl/Ag復合粉體的制備方法

無效

• 申請號: 200710044896.3
• 申請日: 2007-08-16
• 公開（公告）號: CN101108422A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 何博;李飛;孫寶德;王俊;周洪
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B22F9/04
• 分類號: B22F9/04;B22F1/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及一種金屬材料技術領域的制備方法，具體是一種γ-TiAl/Ag復合粉體的制備方法。

背景技術

金屬間化合物γ-TiAl具有優良的高溫綜合性能，在一定溫度范圍內包括屈服強度和彈性模量在內的力學性能都較為優秀。并且其密度較低、比強度較高，是一種耐熱性能接近高溫合金的輕質合金，被認為是一種適合于汽車、航空和航天領域的優質材料。然而，γ-TiAl在700℃以上的空氣中長期暴露會在表面生成Al/Ti的混合氧化皮，該氧化皮疏松、易剝落，無助于提升基體的抗氧化性能。

經對現有技術的文獻檢索發現，Shemet等在Oxidation?of?metals(金屬的氧化，2000年，54卷)發表的“The?formation?of?protective?alumina-basedscales?during?high-temperature?air?oxidation?ofγ-TiAl(γ-TiAl表面高溫氧化獲得保護性Al₂O₃基氧化皮)”一文中研究了一系列含Ag的γ-TiAl基合金的抗氧化性能，具體方法為：采用感應熔煉法制備了含有47-50?at.％Al和0-5at.％Ag的一系列γ-TiAl基合金并研究了其800℃空氣中的抗氧化性能，發現當合金中的Al含量大于Ti并且Ag的摩爾百分比在2-5％范圍內時，Ti-Al-Ag三元合金在800℃空氣中暴露將會在表面生成一層致密α-Al₂O₃薄膜，有效阻止基體的進一步氧化。其不足之處在于：工藝步驟復雜，生產成本高，且所獲材料難以使用工業化的、高效的沉積方法轉換成抗氧化的涂層。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的上述問題，提出了一種γ-TiAl/Ag復合粉體的制備方法，即通過球磨工藝制備γ-TiAl/Ag復合粉體的方法。本發明球磨法設備和工藝簡單，生產成本低廉，能制備出1000納米左右粒徑的粉體，易于燒結及制造熱噴涂適用的球形粉體。

本發明是通過以下技術方案實現的，具體為：將γ-TiAl粉和Ag粉為兩種粉體原料混合，對混合粉料進行濕法機械球磨，干燥，過篩獲得混合均勻的微細粉體，即γ-TiAl/Ag復合粉體。

所述的將γ-TiAl粉和Ag粉為兩種粉體原料混合，Ag的摩爾數占Ti、Al、Ag總摩爾數的2-5％。γ-TiAl粉和Ag粉為市售γ-TiAl粉和Ag粉。

所述濕法機械球磨，是指：以化學純乙醇或丙酮為介質，將混合粉料用化學純乙醇或丙酮稀釋至糊狀充滿球磨罐，使得罐內沒有空間容納空氣，或者將剩余空間充入Ar氣保護。按照大中小三種規格置入磨球進行濕法球磨，整體球料質量比為3-5∶1-2。

所述濕法機械球磨中，磨球分大中小三種，質量比分別為3-5∶2-3∶5-2。

所述濕法機械球磨中，三種磨球直徑分別為8-15mm、5-8mm以及2-5mm。

所述濕法機械球磨中，球磨時間為12-24小時。

所述濕法機械球磨中，球磨頻率≥35HZ。

所述干燥，其溫度為≤200℃。

所述過篩，是指過≥300目篩。

所述γ-TiAl粉體，其中Al的原子百分比為51-55％。

所述γ-TiAl粉體，其純度大于2N5，粒徑≤100μm。

所述Ag粉體，其純度大于2N5，粒徑≤75μm。

與現有技術相比，本發明通過球磨工藝，以γ-TiAl和Al粉為原料，以機械合金化為原理制備性能均勻的微細γ-TiAl/Ag復合粉體。這類粉體適合作為粉末冶金制備抗氧化的Ti-Al-Ag體材料，同時也適合噴霧干燥法制備熱噴涂用的規則形狀的顆粒，以獲得抗氧化的Ti-Al-Ag涂層。其制備工藝簡單，設備投入小，原料容易獲得，成本低，粉體顆粒微細，磨后γ-TiAl顆粒粒徑可達1000納米左右，所以最終制品性能均勻。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明：本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例1：

原料：γ-TiAl粉純度99.5％，70-100μm，Ag純度99.5％，50-75微米。將兩種粉體混合使得Ag的摩爾數占Al、Ti、Ag三種元素的總摩爾數的2％，以化學純乙醇為介質濕法球磨，頻率為35HZ，球料比3∶2，機械球磨12小時，100℃干燥，振動分樣篩300目過篩。