[發(fā)明專利]一種Al基復(fù)合材料及利用該Al基復(fù)合材料快速制備TiAl基復(fù)合材料板材的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310169061.6
• 申請日: 2013-05-09
• 公開（公告）號: CN103305725A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 耿林;吳昊;范國華;崔喜平;黃猛;鄭鎮(zhèn)洙;逄錦程;杜巖
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C32/00;C22C1/05;C22C14/00;B32B15/01;B32B37/10;B32B37/06
• 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Al基復(fù)合材料，其特征在于一種Al基復(fù)合材料，按照體積分?jǐn)?shù)由88%～99.9%的Al和0.1%～12%的增強體制成；或一種Al基復(fù)合材料按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)由85%～99.9%的Al和0.1%～15%的合金元素制成；其中增強體是SiC、B₄C、TiB₂、TiC和Ti₅Si₃中的一種或幾種的組合，合金元素是Ti、Si、B和Fe中的一種或幾種的組合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Al基復(fù)合材料，其特征在于Al的粒徑為10μm～200μm，增強體的粒徑為40nm～10μm。

3.利用權(quán)利要求1所述的一種Al基復(fù)合材料快速制備TiAl基復(fù)合材料板材的方法，其特征在于快速制備TiAl基復(fù)合材料板材的方法，具體是按照以下步驟制備的：

一、按照純Ti板和權(quán)利要求1所述的一種Al基復(fù)合材料的厚度比為1.01～1.09：1，將純Ti板和Al基復(fù)合材料打磨成純Ti箔和Al基復(fù)合材料箔，其中純Ti箔的厚度為50μm～250μm；

二、采用體積濃度為5%～20%的HF溶液清洗步驟一得到的純Ti箔，采用質(zhì)量濃度為5%～20%的NaOH溶液清洗步驟一得到的Al基復(fù)合材料箔，再將純Ti箔和Al基復(fù)合材料箔在丙酮中超聲清洗并烘干；

三、將步驟二處理后的純Ti箔和Al基復(fù)合材料箔交替疊層放置，再進行熱壓處理，控制熱壓溫度為350℃～550℃，壓力為20MPa～50MPa，保溫時間為1h～2h，得到Ti-Al基復(fù)合材料板材；

四、將步驟三得到的Ti-Al基復(fù)合材料板材放入真空熱壓爐中進行反應(yīng)退火，控制溫度為650℃～800℃，保溫4h～10h，再升溫至1000℃～1300℃進行致密化處理，控制致密化處理壓力為20MPa～100MPa，保溫時間為0.5h～10h，然后在溫度為1300℃～1400℃條件下保溫10min～60min，得到TiAl基復(fù)合材料板材。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速制備TiAl基復(fù)合材料板材的方法，其特征在于步驟一中純Ti板和權(quán)利要求1所述的一種Al基復(fù)合材料的厚度比為1.08：1。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速制備TiAl基復(fù)合材料板材的方法，其特征在于步驟二中HF溶液的體積濃度為10%～15%。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速制備TiAl基復(fù)合材料板材的方法，其特征在于步驟二中NaOH溶液的質(zhì)量濃度為10%～15%。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速制備TiAl基復(fù)合材料板材的方法，其特征在于步驟三中控制熱壓溫度為360℃～540℃，壓力為22MPa～45MPa。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速制備TiAl基復(fù)合材料板材的方法，其特征在于步驟三中純Ti箔的層數(shù)為n+1層，Al基復(fù)合材料箔的的層數(shù)為n層，其中n為正整數(shù)，且n≥1。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速制備TiAl基復(fù)合材料板材的方法，其特征在于步驟四中控制致密化處理壓力為22MPa～98MPa，保溫時間為0.7h～9.8h。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的快速制備TiAl基復(fù)合材料板材的方法，其特征在于步驟四中控制致密化處理壓力為30MPa～90MPa，保溫時間為1h～9h。