[發明專利]一種納米顆粒增強TC4金屬粉末材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110445780.0
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113215444B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 田卓;馮曉偉;路建寧;林穎菲;馮波;羅鐵剛
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院材料與加工研究所
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;B22F9/04;B22F1/142;C22C1/02;C22C1/10
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文

1.一種納米顆粒增強TC4金屬粉末的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將TC4金屬粉末、納米碳化鈦及無機鹽混合均勻并進行球磨處理，過篩，得前驅粉體A；所述TC4金屬粉末與納米碳化鈦的質量比為1:0.07~0.35，所述TC4金屬粉末與納米碳化鈦的質量之和與無機鹽的質量比為：m（TC4金屬粉末+納米碳化鈦）：m（無機鹽）=3~15:85~97；所述納米碳化鈦的平均粒徑為40~60nm；

（2）將步驟（1）所述前驅粉體A進行真空加熱，待粉體熔化后將所得熔體進行超聲分散處理，冷卻，所得塊狀固體粉碎至粉體顆粒粒徑＜5mm，得前驅粉體B；所述真空加熱時的真空度≤6×10^-2；

（3）將步驟（2）所得前驅粉體B置于去離子水中溶解攪拌，隨后對溶解后的懸濁液進行沉淀，再將上層懸濁液倒出，留下底層黑色的顆粒狀物質，并重復本步驟三次，得底層混合溶液C；

（4）將步驟（3）所得底層混合溶液C經抽濾、烘干后，所得黑色粉末依次進行粉碎和過篩處理，即得所述納米顆粒增強TC4金屬粉末。

2.如權利要求1所述納米顆粒增強TC4金屬粉末的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述TC4金屬粉末與納米碳化鈦的質量比為1:0.2~0.35，所述TC4金屬粉末與納米碳化鈦的質量之和與無機鹽的質量比為：m（TC4金屬粉末+納米碳化鈦）：m（無機鹽）=5~10:95~90。

3.如權利要求1所述納米顆粒增強TC4金屬粉末的制備方法，其特征在于，所述TC4金屬粉末的平均粒徑為15~74μm，無機鹽的平均粒徑為500~650μm。

4.如權利要求1所述納米顆粒增強TC4金屬粉末的制備方法，其特征在于，步驟（1）TC4金屬粉末、納米碳化鈦及無機鹽在進行球磨處理時采用的球磨介質為碳化鈦研磨球，所述碳化鈦研磨球與TC4金屬粉末、納米碳化鈦及無機鹽這三種原料的球料質量比為m（碳化鈦研磨球）：m（TC4金屬粉末+納米碳化鈦+無機鹽）=3~5:1；所述球磨處理的時間為12~24h，轉速為250~300r/min。

5.如權利要求1所述納米顆粒增強TC4金屬粉末的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述真空加熱的溫度為1675~1695℃，時間為5~10min。

6.如權利要求1所述納米顆粒增強TC4金屬粉末的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述超聲分散處理的時間為2~3min，功率為800~1000W。

7.如權利要求6所述納米顆粒增強TC4金屬粉末的制備方法，其特征在于，在步驟（2）所述超聲分散處理時，將陶瓷超聲探頭深入到熔體當中進行超聲分散，且陶瓷超聲探頭深入到熔體當中時，探頭尖端位于熔體液面以下三分之二處。

8.如權利要求1所述納米顆粒增強TC4金屬粉末的制備方法，其特征在于，步驟（3）所述懸濁液沉淀的時間為1~2min；步驟（4）所述烘干的溫度為100~150℃。

9.如權利要求1~8任一項所述納米顆粒增強TC4金屬粉末材料的制備方法制備的納米顆粒增強TC4金屬粉末材料。