[發明專利]一種石墨烯-硼異質結構鈦基復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 202011385231.0
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112410601B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 于佳石;趙永慶;周悅;霍望圖;董龍龍;盧金文;劉躍;張于勝
• 申請（專利權）人: 西安稀有金屬材料研究院有限公司;西北有色金屬研究院
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C14/00;C22C32/00;B22F3/105;B22F9/04;B22F1/02
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 馬小燕

1.一種石墨烯-硼異質結構鈦基復合材料的制備方法，其特征在于，該方法選取同種的大粒徑鈦基粉末和小粒徑鈦基粉末作為原料，將石墨烯包覆在大粒徑鈦基粉末的表面得到石墨烯包覆鈦基粉末，將硼粉包覆在小粒徑鈦基粉末的表面得到硼包覆鈦基粉末，然后將石墨烯包覆鈦基粉末和硼包覆鈦基粉末混合后形成石墨烯-硼異質結構鈦基混合粉末，再進行燒結，得到石墨烯-硼異質結構鈦基復合材料；所述大粒徑鈦基粉末和小粒徑鈦基粉末均為鈦粉末或鈦合金粉末，所述大粒徑鈦基粉末和小粒徑鈦基粉末的粒徑比為（2~5）：1；方法包括以下步驟：

步驟一、將石墨烯和大粒徑鈦基粉末進行低能球磨處理，得到石墨烯包覆鈦基粉末；所述大粒徑鈦基粉末的粒徑為100μm以上，所述石墨烯的片徑尺寸為0.5μm~5μm；

步驟二、將硼粉和小粒徑鈦基粉末進行低能球磨處理，得到硼包覆鈦基粉末；所述小粒徑鈦基粉末的粒徑為60μm以下，所述硼粉的粒徑為1μm~3μm；

步驟三、將步驟一中得到的石墨烯包覆鈦基粉末和步驟二中得到的硼包覆鈦基粉末混合進行低能球磨處理，得到石墨烯-硼異質結構鈦基混合粉末；

步驟四、將步驟三中得到的石墨烯-硼異質結構鈦基混合粉末進行燒結成型，得到石墨烯-硼異質結構鈦基復合材料。

2.根據權利要求1所述的一種石墨烯-硼異質結構鈦基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟一中所述石墨烯包覆鈦基粉末中石墨烯包覆在鈦基粉末表面形成非連續的核殼結構。

3.根據權利要求1所述的一種石墨烯-硼異質結構鈦基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟一和步驟二中所述低能球磨處理的轉速均為200r/min，時間均為4h；步驟三中所述低能球磨處理的轉速為100r/min，時間為10min。

4.根據權利要求1所述的一種石墨烯-硼異質結構鈦基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟三中所述石墨烯包覆鈦基粉末和硼包覆鈦基粉末的質量比為7:3。

5.根據權利要求1所述的一種石墨烯-硼異質結構鈦基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟四中所述燒結成型采用的方法為放電等離子燒結，所述放電等離子燒結的升溫速率為100℃/min，溫度為900℃～1100℃，時間為6min，壓力為40MPa～60MPa。