[發明專利]一種碳化硅作為增強相的金屬基復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610460435.3
• 申請日: 2016-06-21
• 公開（公告）號: CN105925872B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 黃慶;李勉;陳凡燕;司曉陽;都時禹
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C22C32/00
• 分類號: C22C32/00;C22C1/10;C22C1/05;C22C9/00;C22C49/14;C22C47/04;C22C47/14;C22C101/14
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司11327
• 代理人: 單英

1.一種碳化硅作為增強相的金屬基復合材料，其特征是：以金屬為基體，以三元層狀Ti₃SiC₂陶瓷修飾的碳化硅為增強相；

采用熔鹽合成法在碳化硅表面原位形成Ti₃SiC₂，得到Ti₃SiC₂修飾的碳化硅，即：將碳化硅、金屬鈦粉，以及可溶于水的鹽混合均勻，得到混合物；然后將混合物加熱使鹽熔融，在該熔鹽中碳化硅與金屬鈦反應，在碳化硅表面形成Ti₃SiC₂，冷卻得到反應產物；將反應產物置于水中使鹽溶化，然后分離、洗滌、干燥。

2.如權利要求1所述的碳化硅作為增強相的金屬基復合材料，其特征是：所述金屬基體包括鋁、銅、鎂、鈦、鎳、鋯、鐵中的一種或者其合金。

3.如權利要求1所述的碳化硅作為增強相的金屬基復合材料，其特征是：所述的Ti₃SiC₂在碳化硅表面形成Ti₃SiC₂涂層。

4.如權利要求1所述的碳化硅作為增強相的金屬基復合材料，其特征是：所述的碳化硅包括碳化硅顆粒、碳化硅纖維以及碳化硅晶須。

5.如權利要求1至4中任一權利要求所述的碳化硅作為增強相的金屬基復合材料，其特征是：通過調節Ti₃SiC₂的連續程度、厚度調節界面結合強度。

6.如權利要求1至4中任一權利要求所述的碳化硅作為增強相的金屬基復合材料，其特征是：所述鹽與碳化硅的摩爾比為1:(0.1～1)。

7.如權利要求1至4中任一權利要求所述的碳化硅作為增強相的金屬基復合材料，其特征是：碳化硅與鈦的摩爾比為1:(0.05～1)。

8.如權利要求1至4中任一權利要求所述的碳化硅作為增強相的金屬基復合材料，其特征是：鈦粉粒徑為30nm～50μm。

9.如權利要求1至4中任一權利要求所述的碳化硅作為增強相的金屬基復合材料，其特征是：所述的鹽包括陽離子為鋰、鈉、鉀、鈣、鋅、鋇的可溶性鹽中的一種或者兩種以上的混合物。

10.如權利要求1至4中任一權利要求所述的碳化硅作為增強相的金屬基復合材料，其特征是：反應溫度為900～1200℃。

11.如權利要求10所述的碳化硅作為增強相的金屬基復合材料，其特征是：反應溫度為1100℃。

12.如權利要求1至4中任一權利要求所述的碳化硅作為增強相的金屬基復合材料，其特征是：反應時間為10～300分鐘。

13.如權利要求12所述的碳化硅作為增強相的金屬基復合材料，其特征是：反應時間為30～60分鐘。

14.如權利要求1至4中任一權利要求所述的碳化硅作為增強相的金屬基復合材料，其特征是：所述鹽為混合物時，混合物中各成分的量優選按照共晶點比例進行混合。

15.如權利要求1至4中任一權利要求所述的碳化硅作為增強相的金屬基復合材料的制備方法，其特征是：將所述的Ti₃SiC₂修飾的碳化硅與金屬基體混合，通過粉末冶金法、溶液原位還原法、熔煉法，或者化學沉積法制得該金屬基復合材料。