[發明專利]金屬間化合物復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810100859.8
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108045023B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 胡垚;董勇;章爭榮;陳超軍;丁沙
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B32B15/01
• 分類號: B32B15/01;C22C30/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明提供了一種金屬間化合物復合材料，由第一高熵合金板、中間層與第二高熵合金板復合而成，所述中間層為單質板或交替疊放的高熵合金板與單質板；本申請還提供了一種金屬間化合物復合材料，由高熵合金板、中間層與單質板復合而成，或，由高熵合金板與單質板復合而成；所述中間層為交替疊放的高熵合金板與單質板，本申請還提供了上述金屬間化合物復合材料的制備方法。本申請提供的金屬間化合物復合材料是一種具有優異抗高速沖擊韌性的高熵合金/金屬間化合物層疊板復合材料。

技術領域

本發明涉及新型復合材料技術領域，尤其涉及一種金屬間化合物復合材料及其制備方法。

背景技術

在前期，坦克的防護裝置主要使用裝甲鋼，但是由于其密度大、質量重，嚴重影響了坦克的機動能力；隨后凱拉夫等研發出一種芳綸纖維復合材料，這種疊層復合板相比裝甲鋼韌性提高兩倍，能承受多次反復撞擊，但其易老化，使得防護能力下降；此外，Wikins等發現陶瓷的高硬度、低密度非常適合作裝甲材料，但此材料脆性大，被彈體擊中后易破碎，無法承受多次打擊。因此，開發出更輕、防彈能力更好的裝甲材料對防彈衣、坦克、直升機等軍事裝置的性能提升具有重要意義。

2004年以來，高熵合金具有韌性好、抗氧化、抗腐蝕、高的高溫強度以及高的低溫強度等優異性能被許多學者所發現，如CoCrFeMnNi合金在293K、200K、77K溫度下斷裂韌性分別為217MPa·m1/2、221MPa·m1/2、219MPa·m1/2，如此高的斷裂韌性更是超過了所有的純金屬和金屬合金。

來源于自然界中貝殼的靈感，具有金屬間化合物的疊層復合材料受到研究者的大量關注，金屬間化合物具有低密度、高熔點、高硬度以及高剛度等一系列優點。研究發現，平常大家所認為的極大降低金屬韌性的金屬間化合物如果合理利用于裝甲材料，可以取得很好的防護效果。

發明內容

本發明解決的技術問題在于提供一種具有高溫穩定性能的金屬間化合物復合材料。

有鑒于此，本申請提供了一種金屬間化合物復合材料，由第一高熵合金板、中間層與第二高熵合金板復合而成，所述中間層為單質板或交替疊放的高熵合金板與單質板；所述復合的方式為熱壓復合或熱軋復合；所述第一高熵合金板為CoCrFeNi合金板或CoCrFeMnNi合金板，所述第二高熵合金板為CoCrFeNi合金板或CoCrFeMnNi合金板，所述單質板選自Mo板、Ti板、Nb板、Al板和Mg板中的一種或多種。

本申請還提供了一種金屬間化合物復合材料，由高熵合金板、中間層與單質板復合而成，或，由高熵合金板與單質板復合而成；所述中間層為交替疊放的高熵合金板與單質板，所述復合的方式為熱壓復合或熱軋復合；所述高熵合金板為CoCrFeNi合金板或CoCrFeMnNi合金板，所述單質板選自Mo板、Ti板、Nb板、Al板和Mg板中的一種或多種。

優選的，所述單質板的厚度為100μm～2mm。

優選的，所述高熵合金板的厚度為0.1mm～1mm。

優選的，所述金屬間化合物復合材料由第一高熵合金板、第一單質板、第三高熵合金板、第二單質板與第二高熵合金板熱壓復合而成。

優選的，所述金屬間化合物復合材料由第一高熵合金板、第一單質板、第二單質板與第二高熵合金板熱壓復合而成。

優選的，所述金屬間化合物復合材料由高熵合金板、第一單質板、第一高熵合金板與單質板熱壓復合而成。

優選的，所述金屬間化合物復合材料由高熵合金板、第一單質板、第二單質板、第一高熵合金板、第二高熵合金板與單質板熱壓復合而成。

本申請還提供了所述的金屬間化合物復合材料的制備方法，包括以下步驟：

將第一高熵合金板、中間層與第二高熵合金板疊加放置，得到層疊板；