[發明專利]一種超薄超塑脆性板材的制備方法

在審

• 申請號: 201910307232.4
• 申請日: 2019-04-17
• 公開（公告）號: CN109913781A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 吳昊;劉壯壯;周港懷;張浩天;劉陽;張學謙
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C22F1/18
• 分類號: C22F1/18;C22F1/04;C22F1/02;B21C37/02
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 李茜

1.一種超薄超塑脆性板材的制備方法，其特征在于層狀結構的Ti₃Al/Ti復合材料板材的制備方法是按照以下步驟制備的：

一、元素箔材表面預處理分別使用HF溶液和NaOH溶液將純Ti箔和純Al箔腐蝕至50~500μm和10~100μm，依次在丙酮和乙醇中超聲清洗并烘干，用于腐蝕的HF酸體積濃度為3%~20%，NaOH腐蝕液的質量濃度為3%~20%;

二、元素箔材熱壓連接：將步驟一處理后的純Ti箔和純Al箔交替疊層，最外層均為Ti層，置于真空熱壓燒結爐中熱壓連接，熱壓溫度為300~600℃，施加30~100MPa的壓力并保壓0.5~5h；

三、元素箔材反應熱處理：將步驟二得到的Ti-Al基復合材料板材在10^-3~10^-1Pa的真空環境中進行低溫/高溫兩步熱處理，首先控制低溫熱處理溫度為550~700℃，保溫0.1~5h，再升溫至900~1300℃進行高溫熱處理，施加20~40MPa的壓力并保壓0.5~5h，即制備出層狀結構Ti-Ti₃Al復合材料板材，其中脆性Ti₃Al層的厚度為6~15μm，沿其法線方向包含1~3個Ti₃Al晶粒。

2.根據權利要求1所述的一種超薄超塑脆性板材的制備方法，其特征在于步驟一中用于表面處理的HF酸體積濃度為10%，NaOH溶液的質量濃度為10%。

3.根據權利要求1所述的一種超薄超塑脆性板材的制備方法，其特征在于步驟一中經化學腐蝕后純Ti箔的厚度減小為300μm，純Al箔的厚度減小為50μm。

4.根據權利要求1所述的一種超薄超塑脆性板材的制備方法，其特征在于步驟二中純Ti箔的層數為10層，純Al箔的層數為9層。

5.根據權利要求1所述的一種超薄超塑脆性板材的制備方法，其特征在于步驟二中控制熱壓溫度為500℃，壓力為40MPa，保溫時間為1h。

6.根據權利要求1所述的一種超薄超塑脆性板材的制備方法，其特征在于步驟三中低溫熱處理溫度為660℃，保溫0.5h，而后升溫至700℃保溫1h，真空度為10^-2Pa。

7.根據權利要求1所述的一種超薄超塑脆性板材的制備方法，其特征在于步驟三中高溫熱處理溫度為1100℃，施加30MPa的壓力并保壓3h，真空度為10^-2Pa。

8.根據權利要求1所述的一種超薄超塑脆性板材的制備方法，其特征在于步驟三合成的Ti₃Al/Ti層狀復合材料中脆性Ti₃Al層的厚度為13μm，沿其法線方向包含2個Ti₃Al晶粒。