[發明專利]Nb?Ti?Zr?Nb5Si3復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610272500.X
• 申請日: 2016-04-27
• 公開（公告）號: CN105908042B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 喻吉良;鄭欣;張如;李來平;張文;裴雅;王峰;郭林江;夏明星;蔡小梅
• 申請（專利權）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: C22C27/02
• 分類號: C22C27/02;C22C32/00;C22C29/18;C22C1/05
• 代理公司: 西安創知專利事務所61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種Nb-Ti-Zr-Nb₅Si₃復合材料，其特征在于，由以下質量百分比的原料制成：Ti 5％～15％，Zr 3％～8％，Nb₅Si₃ 25％～55％，余量為Nb；

制備該Nb-Ti-Zr-Nb₅Si₃復合材料的方法包括以下步驟：

步驟一、按質量百分比稱取各原料，然后將所稱取的原料球磨混合均勻，在真空條件下烘干后得到混合粉末；

步驟二、采用液壓機將步驟一中所述混合粉末壓制成型，得到坯料；

步驟三、將步驟二中所述坯料裝入殼體中，抽真空后密封殼體；

步驟四、將步驟三中密封于殼體內的坯料裝入熱等靜壓爐中，在溫度為1450℃～1550℃，壓力為150MPa～250MPa的條件下熱等靜壓燒結1h～2h，自然冷卻后脫除殼體，得到Nb-Ti-Zr-Nb₅Si₃復合材料。

2.根據權利要求1所述的Nb-Ti-Zr-Nb₅Si₃復合材料，其特征在于，由以下質量百分比的原料制成：Ti 8％～13％，Zr 4.5％～8％，Nb₅Si₃35％～55％，余量為Nb。

3.根據權利要求2所述的Nb-Ti-Zr-Nb₅Si₃復合材料，其特征在于，由以下質量百分比的原料制成：Ti 10％，Zr 5％，Nb₅Si₃ 35％，余量為Nb。

4.根據權利要求1、2或3所述的Nb-Ti-Zr-Nb₅Si₃復合材料，其特征在于，所述Ti、Zr、Nb₅Si₃和Nb均為粉狀原料，其中Ti粉和Nb₅Si₃粉的粒度均不大于5μm，Zr粉的粒徑不大于6μm，Nb粉的粒徑不大于8μm。

5.根據權利要求4所述的Nb-Ti-Zr-Nb₅Si₃復合材料，其特征在于，所述Ti粉、Zr粉和Nb₅Si₃粉的質量純度均不小于99％，所述Nb粉的質量純度不小于99.9％。

6.一種制備如權利要求1、2或3所述Nb-Ti-Zr-Nb₅Si₃復合材料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、按質量百分比稱取各原料，然后將所稱取的原料球磨混合均勻，在真空條件下烘干后得到混合粉末；

步驟二、采用液壓機將步驟一中所述混合粉末壓制成型，得到坯料；

步驟三、將步驟二中所述坯料裝入殼體中，抽真空后密封殼體；

步驟四、將步驟三中密封于殼體內的坯料裝入熱等靜壓爐中，在溫度為1450℃～1550℃，壓力為150MPa～250MPa的條件下熱等靜壓燒結1h～2h，自然冷卻后脫除殼體，得到Nb-Ti-Zr-Nb₅Si₃復合材料。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟一中所述球磨的方式為濕法球磨，所述濕法球磨的過程中采用無水乙醇為分散劑，所述無水乙醇的用量為原料總體積的0.5～1倍。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟一中所述球磨的設備為行星式球磨機，球料質量比為(10～20)∶1，球磨速率為300rpm～500rpm，球磨時間為10h～30h。

9.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟一中所述烘干的溫度為90℃～100℃。

10.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟四中所述殼體為空心圓柱形結構，所述殼體的外徑為100mm，所述殼體的高度為100mm；所述殼體的材質為純鈦。