一种钛铝碳陶瓷增强Ti3Al基复合材料及其制备方法技术

一种钛铝碳陶瓷增强Ti3Al基复合材料及其制备方法，主要解决现有Ti3Al合金的室温脆性和高温下强度不足以及连续纤维增强Ti3Al基复合材料的制备方法复杂、效率低、成本高和α2与长纤维的热膨胀系数不匹配导致的基体开裂等问题。该方法将Ti粉、Al粉、TiC粉和碳纳米管按照一定比例加入球磨罐中，进行湿法球磨，再经过干燥后装入石墨模具中，在真空热压烧结炉中烧结固化，经冷却后得到钛铝碳陶瓷增强Ti3Al基复合材料。本发明专利技术制备的钛铝碳陶瓷增强Ti3Al基复合材料的增强相由Ti3AlC和Ti3AlC2相组成，制备工序简单、效率高、成本低、增强相/基体界面结合效果好，尤其适用于Ti3Al合金的制造领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料科学与工程领域，具体涉及一种钛铝碳陶瓷增强Ti3。
技术介绍
Ti3Al金属间化合物与普通钛合金相比，其密度相当而使用温度更高(600?750°C )，适合于制作航空航天飞行器中承受较高温度的结构件，相比于镍基高温合金，能减重40%左右，从而不仅能极大地提高发动机单位重量的推力，而且能改善发动机的其它性能，受到研宄者的广泛关注。但由于室温脆性问题迟迟未被突破，其应用化进程受阻。国内在Ti3Al的强韧化机制、合金化、制造工艺、组织性能研宄方面开展了大量研宄，取得了重要突破，发展而成的TD2、TAC-1合金都已进入应用研宄阶段，作为转子零件的TD2合金的涡轮导风板也成功地经受了发动机试车考验；利用TAC-1合金优异的超塑性和良好的焊接性能，已制作成功宇航用涡轮壳体组件、卫星波纹板以及姿态发动机部件等多个试验件，参见文献(张永刚，韩雅芳，陈国良，郭建亭，万晓景，冯涤，金属间化合物结构材料，北京:国防工业出版社，2001)。复合材料技术被认为是改善Ti3Al基合金性能的另一种有效途径。相对于长纤维(如SiC)增强复合材料，颗粒增强复合材料对基体和增强相的热膨胀系数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛铝碳陶瓷增强Ti3Al基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、按质量分数计，将64.79～79.89％的Ti粉、15.61～15.69％的Al粉、3.02～18.04％的TiC粉和1.48％的碳纳米管装入球磨罐中，球磨至物料混合均匀，得到混合粉体；步骤二、将得到的混合粉体烘干后装入模具中，进行真空热压烧结固化，从室温升温至1200～1400℃的烧结温度，并在烧结温度及20～40MPa的压力下保温1‑4h，然后自然冷却，得到钛铝碳陶瓷增强Ti3Al基复合材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：艾桃桃，于琦，邓志峰，袁新强，李文虎，邹祥宇，蒋鹏，
申请(专利权)人：陕西理工学院，
类型：发明
国别省市：陕西;61