金属间化合物复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种金属间化合物复合材料，由第一高熵合金板、中间层与第二高熵合金板复合而成，所述中间层为单质板或交替叠放的高熵合金板与单质板；本申请还提供了一种金属间化合物复合材料，由高熵合金板、中间层与单质板复合而成，或，由高熵合金板与单质板复合而成；所述中间层为交替叠放的高熵合金板与单质板，本申请还提供了上述金属间化合物复合材料的制备方法。本申请提供的金属间化合物复合材料是一种具有优异抗高速冲击韧性的高熵合金/金属间化合物层叠板复合材料。

Intermetallic compound materials and their preparation methods

The invention provides an intermetallic compound material, composed of a first high entropy alloy plate, a middle layer and second high entropy alloy plates. The intermediate layer is a single plate or an alternating superimposed high entropy alloy plate and a single plate. The application also provides a compound material for intermetallic compound, which is a high entropy alloy plate and an intermediate layer. It is composed of a single plate or a high entropy alloy plate and a single plate. The intermediate layer is an alternating superimposed high entropy alloy plate and a single plate. The application also provides a preparation method for the composite of the intermetallic compound. The intermetallic compound material provided by this application is a high entropy alloy / intermetallics laminated composite material with excellent high speed impact toughness.

【技术实现步骤摘要】
金属间化合物复合材料及其制备方法
本专利技术涉及新型复合材料
，尤其涉及一种金属间化合物复合材料及其制备方法。
技术介绍
在前期，坦克的防护装置主要使用装甲钢，但是由于其密度大、质量重，严重影响了坦克的机动能力；随后凯拉夫等研发出一种芳纶纤维复合材料，这种叠层复合板相比装甲钢韧性提高两倍，能承受多次反复撞击，但其易老化，使得防护能力下降；此外，Wikins等发现陶瓷的高硬度、低密度非常适合作装甲材料，但此材料脆性大，被弹体击中后易破碎，无法承受多次打击。因此，开发出更轻、防弹能力更好的装甲材料对防弹衣、坦克、直升机等军事装置的性能提升具有重要意义。2004年以来，高熵合金具有韧性好、抗氧化、抗腐蚀、高的高温强度以及高的低温强度等优异性能被许多学者所发现，如CoCrFeMnNi合金在293K、200K、77K温度下断裂韧性分别为217MPa·m1/2、221MPa·m1/2、219MPa·m1/2，如此高的断裂韧性更是超过了所有的纯金属和金属合金。来源于自然界中贝壳的灵感，具有金属间化合物的叠层复合材料受到研究者的大量关注，金属间化合物具有低密度、高熔点、高硬度以及高刚度等一系列优点。研究发现，平常大家所认为的极大降低金属韧性的金属间化合物如果合理利用于装甲材料，可以取得很好的防护效果。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种具有高温稳定性能的金属间化合物复合材料。有鉴于此，本申请提供了一种金属间化合物复合材料，由第一高熵合金板、中间层与第二高熵合金板复合而成，所述中间层为单质板或交替叠放的高熵合金板与单质板；所述复合的方式为热压复合或热轧复合；所述第一高熵合金板为CoCrFeNi合金板或CoCrFeMnNi合金板，所述第二高熵合金板为CoCrFeNi合金板或CoCrFeMnNi合金板，所述单质板选自Mo板、Ti板、Nb板、Al板和Mg板中的一种或多种。本申请还提供了一种金属间化合物复合材料，由高熵合金板、中间层与单质板复合而成，或，由高熵合金板与单质板复合而成；所述中间层为交替叠放的高熵合金板与单质板，所述复合的方式为热压复合或热轧复合；所述高熵合金板为CoCrFeNi合金板或CoCrFeMnNi合金板，所述单质板选自Mo板、Ti板、Nb板、Al板和Mg板中的一种或多种。优选的，所述单质板的厚度为100μm～2mm。优选的，所述高熵合金板的厚度为0.1mm～1mm。优选的，所述金属间化合物复合材料由第一高熵合金板、第一单质板、第三高熵合金板、第二单质板与第二高熵合金板热压复合而成。优选的，所述金属间化合物复合材料由第一高熵合金板、第一单质板、第二单质板与第二高熵合金板热压复合而成。优选的，所述金属间化合物复合材料由高熵合金板、第一单质板、第一高熵合金板与单质板热压复合而成。优选的，所述金属间化合物复合材料由高熵合金板、第一单质板、第二单质板、第一高熵合金板、第二高熵合金板与单质板热压复合而成。本申请还提供了所述的金属间化合物复合材料的制备方法，包括以下步骤：将第一高熵合金板、中间层与第二高熵合金板叠加放置，得到层叠板；将所述层叠板复合后冷却，得到金属间化合物复合材料；所述复合的方式为热压复合或热轧复合；所述中间层为单质板或交替叠放的高熵合金板与单质板；所述第一高熵合金板为CoCrFeNi合金板或CoCrFeMnNi合金板，所述第二高熵合金板为CoCrFeNi合金板或CoCrFeMnNi合金板，所述单质板选自Mo板、Ti板、Nb板、Al板和Mg板中的一种或多种。本申请还提供了所述的金属间化合物复合材料的制备方法，包括以下步骤：将高熵合金板、中间层与单质板叠加放置，得到层叠板；或，将高熵合金板与单质板叠加放置，得到层叠板；将所述层叠板复合后冷却，得到金属间化合物复合材料；所述复合的方式为热压复合或热轧复合；所述高熵合金板为CoCrFeNi合金板或CoCrFeMnNi合金板，所述单质板选自Mo板、Ti板、Nb板、Al板和Mg板中的一种或多种。本申请提供了一种金属间化合物复合材料，其由第一高熵合金板、中间层与第二高熵合金板复合而成，其中中间层为单质板或交替叠放的高熵合金板与单质板；本申请还提供了一种金属间化合物复合材料，其由高熵合金板、中间层与单质板复合而成，其中中间层为交替叠放的高熵合金板与单质板，或由高熵合金板与单质板复合而成。本申请提供的金属间化合物复合材料实现了单质板的固固扩散反应，与高熵合金板生成金属间化合物层，将高熵合金内具有的高韧性与高强度与金属间化合物的高硬度和高耐磨性结合起来，制备出了高温稳定性好的、具有更好冲击性能的金属间化合物复合材料。附图说明图1为本专利技术实施例1制备的金属间化合物复合材料的SEM照片。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。为了满足装甲材料的需要，本专利技术公开了一种固/固扩散制备的抗高速冲击的高熵合金/金属间化合物层叠复合材料，该层叠复合材料具有高温稳定性，是一种强、韧配合的抗冲击复合材料。具体的，本申请提供了一种金属间化合物复合材料，由第一高熵合金板、中间层与第二高熵合金板复合而成，所述复合的方式为热压复合或热轧复合；所述中间层为单质板或交替叠放的高熵合金板与单质板；所述第一高熵合金板为CoCrFeNi合金板或CoCrFeMnNi合金板，所述第二高熵合金板为CoCrFeNi合金板或CoCrFeMnNi合金板，所述单质板选自Mo板、Ti板、Nb板、Al板和Mg板中的一种或多种。在该种金属间化合物复合材料中，所述金属间化合物复合材料中的第一高熵合金板可以相同也可以不同，对此本申请没有特别的限制。该种金属间化合物复合材料由第一高熵合金板、中间层与第二高熵合金板热压复合而成，其中中间层为单质板或交替叠放的高熵合金板与单质板，本申请中，所述交替叠放的高熵合金板与单质板可以理解为一种高熵合金板与一种单质板交替叠放，也可以理解为多种高熵合金板放置后再与多种单质板交替放置。具体的，所述金属间化合物复合材料可以为高熵合金板1/单质板1/高熵合金板1、高熵合金板1/单质板1/单质板2/高熵合金板1、高熵合金板1/单质板1/单质板2/高熵合金板2、高熵合金板1/单质板1/高熵合金板2/单质板2/高熵合金板2等等诸如上述形式的复合材料，本申请对上述叠放于高熵合金板与高熵合金板之间的高熵合金板和/或单质板的叠加层数没有特别的限制，可根据需要进行叠加。在本申请中，所述高熵合金板1与高熵合金板2可以相同也可以不同，所述单质板1与所述单质板2可以相同也可以不同，对此本申请不进行特别的限制。本申请还提供了一种金属间化合物复合材料，其由高熵合金板、中间层与单质板复合而成，或，由高熵合金板与单质板复合而成；所述中间层为交替叠放的高熵合金板与单质板，所述复合的方式为热压复合或热轧复合；所述高熵合金板为CoCrFeNi合金板或CoCrFeMnNi合金板，所述单质板选自Mo板、Ti板、Nb板、Al板和Mg板中的一种或多种。在该种金属间化合物复合材料中，最简单的复合材料仅由高熵合金板与单质板复合而成；对于由高熵合金板、中间层与单质板热压复合而成的金属间化合物复合材料，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属间化合物复合材料，由第一高熵合金板、中间层与第二高熵合金板复合而成，所述中间层为单质板或交替叠放的高熵合金板与单质板；所述复合的方式为热压复合或热轧复合；所述第一高熵合金板为CoCrFeNi合金板或CoCrFeMnNi合金板，所述第二高熵合金板为CoCrFeNi合金板或CoCrFeMnNi合金板，所述单质板选自Mo板、Ti板、Nb板、Al板和Mg板中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种金属间化合物复合材料，由第一高熵合金板、中间层与第二高熵合金板复合而成，所述中间层为单质板或交替叠放的高熵合金板与单质板；所述复合的方式为热压复合或热轧复合；所述第一高熵合金板为CoCrFeNi合金板或CoCrFeMnNi合金板，所述第二高熵合金板为CoCrFeNi合金板或CoCrFeMnNi合金板，所述单质板选自Mo板、Ti板、Nb板、Al板和Mg板中的一种或多种。2.一种金属间化合物复合材料，由高熵合金板、中间层与单质板复合而成，或，由高熵合金板与单质板复合而成；所述中间层为交替叠放的高熵合金板与单质板，所述复合的方式为热压复合或热轧复合；所述高熵合金板为CoCrFeNi合金板或CoCrFeMnNi合金板，所述单质板选自Mo板、Ti板、Nb板、Al板和Mg板中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的金属间化合物复合材料，其特征在于，所述单质板的厚度为100μm～2mm。4.根据权利要求1或2所述的金属间化合物复合材料，其特征在于，所述高熵合金板的厚度为0.1mm～1mm。5.根据权利要求1所述的金属间化合物复合材料，其特征在于，所述金属间化合物复合材料由第一高熵合金板、第一单质板、第三高熵合金板、第二单质板与第二高熵合金板热压复合而成。6.根据权利要求1所述的金属间化合物复合材料，其特征在于，所述金属间化合物复合材料由第一高熵合金板、第一单质板、第二单质板与第二高熵...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡垚，董勇，章争荣，陈超军，丁沙，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44