[發(fā)明專利]一種鋯基復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110490053.6
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113186426B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮志浩;李達(dá);劉張慧;李建輝;董會蓯;張一凡;蘆雪健;李龍;張京
• 申請（專利權(quán)）人: 河北科技大學(xué)
• 主分類號: C22C16/00
• 分類號: C22C16/00;C22C32/00;C22F1/18;C22C1/10;C21D1/26;B21B1/38
• 代理公司: 河北國維致遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 13137
• 代理人: 任青

1.一種鋯基復(fù)合材料，其特征在于：以金屬鋯為基體，以TiN顆粒為增強(qiáng)相，通過軋制與熱處理結(jié)合的方法將所述增強(qiáng)相加入所述基體中得到；所述增強(qiáng)相在所述鋯基復(fù)合材料中的質(zhì)量含量為2％-10％；

所述鋯基復(fù)合材料的制備方法包括以下步驟：

a、將2-6塊大小和厚度相同的金屬鋯板進(jìn)行疊放，并在疊放的所述金屬鋯板之間均勻鋪灑所述TiN顆粒，形成所述金屬鋯板與所述TiN顆粒交替堆疊的層狀結(jié)構(gòu)材料；

b、將所述層狀結(jié)構(gòu)材料固定后加熱至400-600℃保溫15-30min，取出進(jìn)行軋制，所述軋制的變形量為50％，然后空冷得到軋制板材；

c、在氬氣氣氛下，將所述軋制板材加熱至600-850℃進(jìn)行退火，然后隨爐冷卻得到所述鋯基復(fù)合材料。

2.如權(quán)利要求1所述的鋯基復(fù)合材料，其特征在于：所述金屬鋯的純度≥99％。

3.如權(quán)利要求1所述的鋯基復(fù)合材料，其特征在于：所述TiN顆粒的粒徑為30-50nm、純度≥99.5％。

4.如權(quán)利要求1所述的鋯基復(fù)合材料，其特征在于：步驟a中，所述金屬鋯板的厚度為0.8-1.2mm。

5.如權(quán)利要求1所述的鋯基復(fù)合材料，其特征在于：步驟a中，所述金屬鋯板進(jìn)行疊放前需依次進(jìn)行清洗、酸洗和殘留酸洗液處理。

6.如權(quán)利要求5所述的鋯基復(fù)合材料，其特征在于：所述清洗的方法為：用體積比為2-6:4-8丙酮和無水乙醇混合得到的清洗液對所述金屬鋯板浸泡5-10min；所述酸洗的方法為：用體積比為1-3:2-4:3-5的氫氟酸、硝酸和水混合得到的酸洗液對所述金屬鋯板浸泡90-120s；所述殘留酸洗液處理的方法為：將所述金屬鋯板置于無水乙醇中超聲清洗5-8min，取出干燥。

7.如權(quán)利要求1所述的鋯基復(fù)合材料，其特征在于：步驟b中，所述軋制的過程分2-6道軋制，第一道軋制完成后得到的軋板從中部剪開后進(jìn)行疊放，再加熱至400-600℃保溫15-30min開始第二道軋制，以此類推，直到完成所述軋制的過程。

8.如權(quán)利要求7所述的鋯基復(fù)合材料，其特征在于：每道軋制的變形量均為50％。

9.如權(quán)利要求1所述的鋯基復(fù)合材料，其特征在于：所述退火的時間為0.5-8h。