[發明專利]一種高強鎳基高溫合金的制備方法

在審

• 申請號: 201810311196.4
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN108588459A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 劉馬寶;馬栓;石藍;李昂;周仕琪
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C19/03;C22C32/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種高強鎳基高溫合金的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：

①稱取質量為m的鎳基粉末與高純石墨球加入三維振動混粉機，利用三維振動混粉機對鎳基粉末與高純石墨球的混合物進行三維振動混粉，通過三維振動混粉使鎳基粉末與高純石墨球間產生摩擦與剪切力，對高純石墨球進行機械剝離的同時將剝離下來的單層或少層石墨烯均勻包覆在鎳基粉末上；鎳基粉末與高純石墨球的初始加入量之比為0.1:1～10:1，振動頻率為20～60Hz，振動時間為0.5h～8h；

②混粉結束后，將高純石墨球取出，稱量高純石墨球的質量，通過調整三維振動混粉的振動頻率和混粉時間來控制高純石墨加入量m₀，其中，m和m₀的定量關系按照所需包覆石墨烯層數的要求利用比表面積進行定量計算；

步驟2：

將三維振動混粉后的粉體加入到模具中，置入活化燒結爐中進行活化及致密化燒結，燒結溫度為1100～1250℃，升溫速率為50～200℃/min，燒結壓力為25MPa～50MPa，保溫時間為5～30min，燒結結束即得到高強鎳基高溫合金；制備的高強鎳基合金內部石墨烯相互交錯連接形成連續三維網絡結構，使得其在常溫及高溫下的機械強度大幅度提高。

2.根據權利要求1所述的一種高強鎳基高溫合金的制備方法，其特征在于：所述鎳基粉末為鎳或鎳合金粉末。

3.根據權利要求1所述的一種高強鎳基高溫合金的制備方法，其特征在于：高純石墨加入量設計：m₀＝2Smn/S₀，其中m₀—高純石墨加入量g；S—鎳基粉末比表面積m²/g；m—鎳基粉末加入量g；n—石墨烯包覆層數；S₀—單層石墨烯比表面積m²/g。

4.根據權利要求1所述的一種高強鎳基高溫合金的制備方法，其特征在于：三維振動混粉過程中不添加任何助劑，以保持生成的石墨烯的活性，并避免剝離的單層石墨烯或少層石墨烯與鎳基粉末界面間的污染。

5.根據權利要求1所述的一種高強鎳基高溫合金的制備方法，其特征在于：三維振動混粉在大氣中進行或可在真空進行或在保護氣氛下進行。

6.根據權利要求1所述的一種高強鎳基高溫合金的制備方法，其特征在于：采用放電等離子體活化燒結方法對粉體進行放電等離子體活化及致密化燒結。

7.根據權利要求6所述的一種高強鎳基高溫合金的制備方法，其特征在于：放電等離子體活化及致密化燒結在真空進行或在保護氣氛下進行。