[發(fā)明專利]一種耐高溫的輕質(zhì)金屬包層材料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011226696.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN112497864A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱郎平;孫志雨;莫曉飛;南海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航發(fā)北京航空材料研究院
• 主分類號(hào): B32B15/01
• 分類號(hào): B32B15/01;B32B15/04;B32B33/00;B32B37/06;B32B37/10
• 代理公司: 中國(guó)航空專利中心 11008
• 代理人: 陳宏林

1.一種耐高溫的輕質(zhì)金屬包層材料，其特征在于：該包層材料為三層結(jié)構(gòu)，外層為耐高溫金屬材料，內(nèi)層為輕質(zhì)金屬材料，中間層為緩釋隔離層；

所述耐高溫金屬材料為鎳基或鈷基高溫合金，輕質(zhì)金屬材料為高溫鈦合金，緩釋隔離層為高溫惰性金屬、陶瓷或陶瓷金屬材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫的輕質(zhì)金屬包層材料，其特征在于：所述高溫鈦合金為Ti3Al合金、Ti2AlNb合金、TiAl合金或鈦合金復(fù)合材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫的輕質(zhì)金屬包層材料，其特征在于：緩釋隔離層的材料為鉬、鋯、釩、鉻、鎢、鉭、氧化鋁、氧化鋯、氧化釔或氮化硼中的一種或幾種的混合物。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫的輕質(zhì)金屬包層材料，其特征在于：所述外層的耐高溫金屬材料的厚度為0.5～5毫米。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫的輕質(zhì)金屬包層材料，其特征在于：內(nèi)層的輕質(zhì)金屬材料的厚度小于5毫米。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫的輕質(zhì)金屬包層材料，其特征在于：作為中間層的緩釋隔離層的厚度為0.05～3mm。

7.制備權(quán)利要求1所述的耐高溫的輕質(zhì)金屬包層材料的方法，其步驟在于：該方法的步驟如下：

步驟一、按照需制備的制件的形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包套，并將作為外層的耐高溫金屬材料加工成包套組件，包套壁厚0.5～5mm，包套外形尺寸比制件尺寸大0.5-3mm；

步驟二、采用內(nèi)層輕質(zhì)金屬為原材料，根據(jù)制件形狀加工預(yù)制芯部毛坯，并使芯部毛坯外壁與包套內(nèi)壁之間留有0.05～3mm間隙；

步驟三、將芯部毛坯裝入包套中，并在芯部毛坯與包套之間的間隙內(nèi)填充作為中間層的緩釋隔離層材料粉末，粉末粒度在250μm以內(nèi)；

步驟四、將包套加熱、真空除氣并封焊，除氣溫度300～600℃，真空度10-3Pa以上，時(shí)間2～10小時(shí)；

步驟五、將除氣處理完成后的包套進(jìn)行熱等靜壓，實(shí)現(xiàn)三層材料之間的結(jié)合，熱等靜壓溫度1000～1300℃，壓力100～170MPa，時(shí)間1～5小時(shí)；

步驟六、對(duì)外包套表面進(jìn)行機(jī)械加工，獲得所需形狀尺寸的制件。

8.根據(jù)權(quán)利要求7的述的制備耐高溫的輕質(zhì)金屬包層材料的方法，其步驟在于：所述包套的結(jié)構(gòu)包括筒體、上端蓋、下端蓋及抽氣管。

9.根據(jù)權(quán)利要求7的述的制備耐高溫的輕質(zhì)金屬包層材料的方法，其步驟在于：將作為中間層的緩釋隔離層材料粉末以涂覆、熱噴涂、電鍍形式制備在芯部毛坯表面。