[發(fā)明專利]一種TiN涂層碳化硅纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110003731.8
• 申請日: 2011-01-10
• 公開（公告）號: CN102031466A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳玉勇;杜趙新;孔凡濤;肖樹龍;徐麗娟
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C22C49/11
• 分類號: C22C49/11;C22C49/14;C22C47/04;C22C47/20;C22C101/14;C22C121/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 韓末洙

1.一種TiN涂層碳化硅纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料，其特征在于TiN涂層碳化硅纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料由交替疊放的箔材和TiN涂層碳化硅纖維布真空熱壓成型制得，所述TiN涂層碳化硅纖維布的TiN涂層的厚度為1～3μm，TiN涂層是通過磁控濺射技術(shù)涂覆至碳化硅纖維表面得到的，所述箔材為鈦箔、鈦合金箔或者鈦鋁合金箔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種TiN涂層碳化硅纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料，其特征在于所述TiN涂層碳化硅纖維布的TiN涂層的厚度為2μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種TiN涂層碳化硅纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料，其特征在于所述箔材的厚度為50μm～200μm。

4.如權(quán)利要求1所述的一種TiN涂層碳化硅纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于TiN涂層碳化硅纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的制備方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的：一、將碳化硅纖維單層定向排布后將兩端固定，然后浸于無水乙醇中超聲清洗5～20min，然后用去離子水清洗后烘干得到碳化硅纖維布，其中定向排布時控制單根纖維間距為50～150μm；二、將箔材去除表面氧化層，然后放入腐蝕溶液中浸泡0.5～1min，再將箔材在無水乙醇中超聲清洗10～30min，然后烘干，所述箔材為鈦箔、鈦合金箔或者鈦鋁合金箔；三、將步驟一得到的碳化硅纖維布放置于磁控濺射儀的真空室內(nèi)，抽真空至10^-2～10^-3Pa，然后向真空室內(nèi)通入氮?dú)庵琳婵帐覂?nèi)壓強(qiáng)為1～2Pa，設(shè)定電流為50～100A，進(jìn)行磁控濺射0.5～1h，即得TiN涂層碳化硅纖維布，其中靶材為鈦靶；四、將步驟三得到的TiN涂層碳化硅纖維布與步驟二處理后的箔材交替疊放后置于石墨模具中，再將石墨模具置于真空熱壓設(shè)備中，控制設(shè)備真空度為1^-3～10^-2Pa，然后在850～1000℃、40～100MPa條件下保溫?zé)釅?.5～2h，然后隨爐冷卻，即得到TiN涂層碳化硅纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種TiN涂層碳化硅纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟一中定向排布時控制單根纖維間距為80～120μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種TiN涂層碳化硅纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟二中所述箔材的厚度為50μm～200μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種TiN涂層碳化硅纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟二中所述腐蝕溶液按質(zhì)量百分比由5％HNO₃、10％HCl和85％H₂O組成。

8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種TiN涂層碳化硅纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟三中設(shè)定電流為60～90A。

9.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種TiN涂層碳化硅纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟四中在880～920℃、60～90MPa條件下保溫?zé)釅?.8～1.5h。

10.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種TiN涂層碳化硅纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟四中在900℃、80MPa條件下保溫?zé)釅?h。