[發明專利]一種高強高韌Tax

有效

• 申請號: 202110033675.6
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112358306B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 王松;肖鵬;余藝平
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: C04B35/76
• 分類號: C04B35/76;C04B35/56;C04B35/645
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

1.一種高強高韌Ta_xHf_1-xC基復合材料，其特征在于，所述Ta_xHf_1-xC基復合材料以Ta_xHf_1-xC陶瓷為基底、以金屬Ta為增韌相；

所述Ta_xHf_1-xC基復合材料為層狀結構，Ta_xHf_1-xC陶瓷層與金屬Ta層疊層排布，且所述Ta_xHf_1-xC基復合材料的上表面和下表面均為Ta_xHf_1-xC陶瓷相；

所述Ta_xHf_1-xC陶瓷層與金屬Ta層之間還包括界面層，所述界面層是由于金屬Ta與Ta_xHf_1-xC陶瓷反應生成的；所述界面層包括多種中間相，所述中間相包括Ta₂C_y ：0.70≤y≤1.00、ζ-Ta₄C_3-y：0.20＜y＜0.56和TaC_y：0.65-0.70≤y≤0.88-1.00。

2.如權利要求1所述的高強高韌Ta_xHf_1-xC基復合材料，其特征在于，所述金屬Ta層的層數≥1，金屬Ta層和Ta_xHf_1-xC陶瓷層的層厚比為0.1~1。

3.如權利要求1所述的高強高韌Ta_xHf_1-xC基復合材料，其特征在于，所述金屬Ta的形態為連續纖維、連續纖維二維織物、絲帶、箔中的至少一種。

4.如權利要求3所述的高強高韌Ta_xHf_1-xC基復合材料，其特征在于，所述連續纖維直徑為0.3~0.8 mm；

所述連續纖維二維織物以直徑為0.3~0.8 mm的連續纖維編織而成，所述連續纖維二維織物的網格孔隙為0.5~2 mm；

所述絲帶和箔的厚度為0.2~0.8 mm。

5.如權利要求1所述的高強高韌Ta_xHf_1-xC基復合材料，其特征在于，所述Ta_xHf_1-xC陶瓷由固溶合成的Ta_xHf_1-xC粉體燒結得到或者由含Ta、Hf、C三種元素的混合粉體通過原位反應、固溶和燒結得到。

6.一種高強高韌Ta_xHf_1-xC基復合材料的制備方法，其特征在于，包括：

S1：設計Ta_xHf_1-xC基復合材料的層狀結構，所述層狀結構包括Ta_xHf_1-xC陶瓷層和金屬Ta層為交替疊層排布，Ta_xHf_1-xC基復合材料上表面和下表面均為Ta_xHf_1-xC陶瓷層，以及Ta_xHf_1-xC陶瓷層和金屬Ta層的層數、層厚比；

S2：根據設計的層狀結構，在模具中鋪填一層Ta_xHf_1-xC陶瓷粉體，將所述Ta_xHf_1-xC陶瓷粉體壓制密實后，鋪填一層金屬Ta；

S3：按設計的層狀結構，重復Ta_xHf_1-xC陶瓷粉體和金屬Ta的鋪填過程，直至滿足設計的層狀結構；

S4：將模具移至燒結設備中，抽真空、加載壓力、燒結；

S5：模具隨爐冷卻至室溫后，開爐、脫模，得到Ta_xHf_1-xC基復合材料。