[發明專利]一種調控鈦基復合材料增強體層狀分布的方法在審
| 申請號： | 201910307233.9 | 申請日： | 2019-04-17 |
| 公開（公告）號： | CN109940944A | 公開（公告）日： | 2019-06-28 |
| 發明（設計）人： | 吳昊;胡海波;張浩天;周港懷;劉陽;張學謙 | 申請（專利權）人： | 濟南大學 |
| 主分類號： | B32B9/00 | 分類號： | B32B9/00;B32B9/04;B32B15/20;B32B37/06;B32B37/10;B32B38/18;B32B38/00 |
| 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 |
| 地址： | 250022 山東*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 增強體 鈦基復合材料 層狀分布 金屬基復合材料 可控 調控 致密 反應熱處理 高性能金屬 分布方式 合成周期 熱壓連接 退火技術 有效連接 元素擴散 真空反應 作用實現 復合材料 純鋁箔 推擠 制備 打磨 合成 | ||
1.一種調控鈦基復合材料增強體層狀分布的方法，其特征在于實現鈦基復合材料增強體的層狀分布控制，具體是按照以下步驟制備的：
一、將Ti基復合材料和純Al板打磨成Ti基復合材料箔和純Al箔，分別使用體積濃度為3%~20%的HF溶液和質量濃度為3%~20%的NaOH溶液進行表面處理，再將Ti基復合材料箔和純Al箔依次在丙酮和乙醇中超聲清洗并烘干，表面處理后的純Al箔厚度為50μm ~300μm，Ti基復合材料和純Al板的厚度比為1~9;
二、將步驟一處理后的Ti基復合材料箔和純Al箔交替疊層，包套置于石墨模具中，在真空熱壓燒結爐中進行熱壓連接，控制熱壓溫度為350℃~600℃，壓力為20MPa~100MPa，保溫時間為1h~3h，熱壓所用包套是由純鈦制成的；
三、將步驟二得到的Ti-Al基復合材料板材放入真空熱壓爐中進行熱處理，控制熱處理溫度為550℃~800℃，保溫1h~10h，再升溫至1000℃~1400℃進行高溫熱處理，施加20MPa~70MPa的壓力并保壓1h~5h，利用Ti和Al元素的相互擴散實現了鈦基復合材料增強體層狀分布的目的。
2.根據權利要求1所述的調控鈦基復合材料增強體層狀分布的方法，其特征在于步驟一中鈦基復合材料是由體積分數為85%~99%的鈦和1%~15%的增強體制成。
3.根據權利要求1所述的調控鈦基復合材料增強體層狀分布的方法，其特征在于步驟一中鈦基復合材料的增強體形態為晶須、纖維或顆粒中的一種或幾種的組合，增強體種類是能與基體反應的SiC、B4C、TiB2中的一種或幾種的組合，也可是與基體不反應的TiC、TiB、Ti5Si3中的一種或幾種的組合。
4.根據權利要求1所述的調控鈦基復合材料增強體層狀分布的方法，其特征在于步驟一中鈦基復合材料中Ti的平均粒徑為5μm ~200μm，增強體的平均或等效粒徑為10nm~10μm。
5.根據權利要求1所述的調控鈦基復合材料增強體層狀分布的方法，其特征在于步驟一中NaOH溶液的質量濃度為10%，HF溶液的體積濃度為10%。
6.根據權利要求1所述的調控鈦基復合材料增強體層狀分布的方法，其特征在于步驟一中Ti基復合材料和純Al板的厚度比為7.6：1。
7.根據權利要求1所述的調控鈦基復合材料增強體層狀分布的方法，其特征在于步驟二中Ti基復合材料箔的層數為13層，純Al箔的層數為12層。
8.根據權利要求1所述的調控鈦基復合材料增強體層狀分布的方法，其特征在于步驟二中控制熱壓溫度為515℃，壓力為70MPa，保溫時間為1.5h。
9.根據權利要求1所述的調控鈦基復合材料增強體層狀分布的方法，其特征在于步驟三中控制熱處理溫度為700℃，保溫1h，再升溫至1100℃進行高溫熱處理，施加30MPa的壓力并保壓4.5h。
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