[發明專利]一種凝膠注模-自蔓延高溫合成制備鈦合金材料的方法

無效

• 申請號: 201010298627.1
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN101956091A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 邵慧萍;樊聯鵬;楊棟華;郭志猛;林濤
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C22C1/08
• 分類號: C22C1/08;C22C14/00
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙) 11296
• 代理人: 劉淑芬

1.一種凝膠注模-自蔓延高溫合成制備鈦合金材料的方法，其特征是具體工藝如下：

(1)采用Ti粉與Ni、Co、Al中的一種或多種金屬粉作為原材料，按照一定比例稱量，然后放入球磨罐中球磨，將原材料粉充分混合，球磨1～20小時使鈦合金粉混合均勻，烘干備用；質量比Ti粉占25～75％，與Ni、Co、Al中的一種或多種金屬粉占75～25％；

(2)水基體系配制：將單體及交聯劑以質量比(1～250)∶1混合，并將該混合物溶于去離子水制成均勻穩定的、質量分數為10～55％的凝膠體系溶液；將稱好的鈦合金粉末加入凝膠體系溶液中，并加入鈦合金粉體積0.01～5％的分散劑在球磨罐中球磨2～10小時，球磨速度在20～100轉/分，制成流動性良好的漿料，放入真空環境中排氣5～60分鐘；在模具內壁涂薄薄一層脫模劑異辛醇或凡士林，量取單體質量0.02～2％的催化劑和單體質量0.02～5％的引發劑加入漿料中，攪拌均勻后注入模具，在20～70℃下固化20～180分鐘，脫模修坯后在20～70℃下干燥30～120小時；

(3)將上述坯件一端與鎢絲相連接，放入在真空爐里，待真空度高于1×10^-2Pa后以10～100℃/h的速度升溫進行排膠，排膠溫度為150～500℃，排膠時間為1～10小時，排膠完成后繼續升溫，進行自蔓延預熱，預熱溫度范圍是300～600℃，達到預熱溫度后，保溫0.5～3小時后啟動點火2～10秒，引燃坯件，即可發生自蔓延高溫合成反應，反應完成后溫度降到100℃以下，停止抽真空取樣。

2.如權利要求1所述凝膠注模-自蔓延高溫合成制備鈦合金材料的方法，其特征是步驟(2)是用甲苯基體系替代水基體系，甲苯基體系配制：稱取一定量的鈦合金粉，加入到甲苯基甲基丙烯酸羥乙酯和甲苯溶液中，攪拌混合成漿料，甲苯基甲基丙烯酸羥乙酯和甲苯溶液兩種溶液體積比為0.1～10，稱取鈦合金粉質量0.5～3％的超分散劑Solsperse-6000加入到漿料中，攪拌均勻，分別量取單體質量0.02～2％的催化劑和單體質量0.02～5％的引發劑加入到漿料中；在一定時間段內，將漿料放入10^-2Pa的真空環境中排氣，在模具內壁涂薄薄一層脫模劑異辛醇，將經排氣的漿料緩緩注入模具中，固化20～180分鐘后脫模、修坯，再放入50～80℃恒溫的小于10^-2Pa的真空干燥箱內干燥30～120小時。