[發(fā)明專(zhuān)利]一種鈦基非晶復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210301062.0
• 申請(qǐng)日: 2022-03-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114672745B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫保安;任亞男;李陽(yáng);王貴清;何新寶;李皓鑫
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 松山湖材料實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)科學(xué)院物理研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C22C45/10
• 分類(lèi)號(hào): C22C45/10;C22C1/03;B22D17/14;G04B37/22
• 代理公司: 北京超凡宏宇專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 劉建榮

本申請(qǐng)涉及非晶復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鈦基非晶復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。鈦基非晶復(fù)合材料的制備方法包括：按照鈦基非晶復(fù)合材料的原子百分比表達(dá)通式備料后進(jìn)行鑄造成型處理；其中，鈦基非晶復(fù)合材料的原子百分比表達(dá)通式為T(mén)i_aZr_b(V_12/17Cu_5/17)_100?a?b?cBe_c；原子百分比表達(dá)通式中，40≤a≤55，10≤b≤25，50≤a+b≤75，10≤c≤14。本申請(qǐng)通過(guò)對(duì)鈦基非晶復(fù)合材料中的原子百分比配比進(jìn)行調(diào)控，使得非晶復(fù)合材料的制備不易發(fā)生氧化，有效降低非晶復(fù)合材料制備過(guò)程中所需的真空度，顯著提高鈦基非晶復(fù)合材料的組織均勻性、強(qiáng)度和韌性以及降低鈦基非晶復(fù)合材料的熔點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及非晶復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鈦基非晶復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

非晶合金材料由于其體系內(nèi)不存在位錯(cuò)以及晶界等缺陷而在結(jié)構(gòu)和功能材料領(lǐng)域中具有良好的應(yīng)用前景。但是，非晶合金和非晶復(fù)合材料容易斷裂以及韌性低導(dǎo)致其力學(xué)性能不佳，熔點(diǎn)較高導(dǎo)致其加工較為困難；且非晶合金和非晶復(fù)合材料在鑄造成型過(guò)程中易發(fā)生氧化，非晶形成能力不佳，極大程度地限制了非晶材料的大規(guī)模應(yīng)用。

為了使得非晶復(fù)合材料在制備過(guò)程中不易發(fā)生氧化、非晶形成能力提高、易于成型加工以及強(qiáng)度和韌性提高，目前的手段是在鑄造成型處理中通入惰性保護(hù)氣體或者提高真空度至高真空，但上述方式導(dǎo)致鑄造成型處理?xiàng)l件苛刻，不利于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的在于提供一種鈦基非晶復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，其旨在解決現(xiàn)有的鈦基非晶復(fù)合材料在制備過(guò)程中為了不易發(fā)生氧化以及提高非晶形成能力而需要苛刻的鑄造成型處理?xiàng)l件的技術(shù)問(wèn)題。

本申請(qǐng)第一方面提供一種鈦基非晶復(fù)合材料的制備方法，包括：按照鈦基非晶復(fù)合材料的原子百分比表達(dá)通式備料后進(jìn)行鑄造成型處理；其中，鈦基非晶復(fù)合材料的原子百分比表達(dá)通式為T(mén)i_aZr_b(V_12/17Cu_5/17)_100-a-b-cBe_c；原子百分比表達(dá)通式中，40≤a≤55，10≤b≤25，50≤a+b≤75，10≤c≤14。

本申請(qǐng)通過(guò)對(duì)鈦基非晶復(fù)合材料中的原子百分比配比進(jìn)行調(diào)控，使得Ti原子、Zr原子以及Be原子的比例為(40-55)：(10-25)：(10-14)且Be原子的數(shù)量占鈦基非晶復(fù)合材料中原子總數(shù)的10％～14％，可以使得非晶復(fù)合材料在制備過(guò)程中不易發(fā)生氧化，不需要通入惰性氣體；也可以降低非晶復(fù)合材料在制備過(guò)程中所需的真空度，顯著提高鈦基非晶復(fù)合材料的非晶形成能力，使得鈦基非晶復(fù)合材料在鑄造成型過(guò)程中不需要調(diào)控體系至10^-3至10^-2的高真空度，而是在真空度為10⁰Pa及以上的低真空環(huán)境條件下就可以鑄造成型形成良好的非晶復(fù)合結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)級(jí)的鑄造成型設(shè)備即可滿(mǎn)足鈦基非晶復(fù)合材料的制備條件，成本低，工藝簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)；同時(shí)，采用本申請(qǐng)的鈦基非晶復(fù)合材料的制備方法制得的鈦基非晶復(fù)合材料具有組織均勻性高、熔點(diǎn)低以及優(yōu)異的強(qiáng)度和韌性等優(yōu)勢(shì)，在結(jié)構(gòu)和功能材料領(lǐng)域中具有良好的應(yīng)用前景。

本申請(qǐng)第二方面提供一種鈦基非晶復(fù)合材料，鈦基非晶復(fù)合材料的原子百分比表達(dá)通式為T(mén)i_aZr_b(V_12/17Cu_5/17)_100-a-b-cBe_c；原子百分比表達(dá)通式中，40≤a≤55，10≤b≤25，50≤a+b≤75，10≤c≤14。