The invention relates to an aluminum based nano carbon nitride titanium seed crystal alloy and a preparation method thereof. The aluminum matrix alloy is characterized by the presence of dispersed in situ nanosized titanium nitride in the aluminum matrix, and as a second phase and crystal seed, titanium nitride plays a dual role in strengthening the aluminum matrix and refining the aluminum grain. The present invention is in situ synthesis of nanoscale titanium nitride particles in molten aluminum by liquid solid reaction. The concrete method is to dry the aluminum powder, titanium nitride powder and graphene according to a certain mass percentage, and then remove the gas package after mixing, and the vacuum heating furnace (true space is 1 x 10).
【技术实现步骤摘要】
一种铝基纳米碳氮化钛晶种合金及其制备方法
本专利技术属金属材料领域,特别涉及一种铝基纳米碳氮化钛(TiNC)晶种合金及其制备方法。
技术介绍
TiNC是一种介于TiN和TiC之间的三元化合物,具有面心立方NaCl型点阵结构,兼具TiN和TiC的优点,在铝熔体中的结构稳定性均高于前两者,其密度为5.08g/cm3,是一种典型的非氧化物陶瓷材料,它具有高熔点、高硬度、耐腐蚀好、耐磨性好以及良好的抗氧化性等优点。与此同时,TiNC又是热、电的良导体,所以TiNC被广泛地应用于汽车制造、机械化工、航空航天等领域。TiNC具有非化学计量的特点,随N含量变化,会表现出不同的性质。例如:TiN的硬度比TiC的低,热导率比TiC的高,随着TiNC中N含量的增加,TiNC表现出硬度下降,热导率升高的趋势。针对TiNC,研究者们侧重于利用其耐磨性、耐蚀性等特点,因此应用最多的还是TiNC基金属陶瓷刀具。但对TiNC的高熔点及其高温稳定性的研究极少。目前,制备TiNC中间合金主要是通过外加法。例如:文献1(王昶明.Al–Ti–CN中间合金的研制[J].食品科学技术学报,2007,25(3):30–32)报道了在铝熔体中加入TiNC粒子细化铝合金晶粒的方法,但外加法不能很好地解决TiNC粒子与铝熔体之间的浸润性难题,导致TiNC粒子发生团聚或游离出铝熔体。本专利技术采用原位合成法,其基本原理是:控制反应条件,借助石墨烯使氮化钛在铝熔体中发生转变或演变,从而在铝基体内原位生成纳米TiNC粒子。通过这种方法制备的复合材料,增强体表面无污染,铝熔体与增强体的润湿性良好,界面结合强度较高 ...
【技术保护点】
一种铝基纳米碳氮化钛晶种合金,其特征是:铝基体中含有弥散分布的原位自生纳米级碳氮化钛;碳氮化钛的质量百分比为5.0~10.0,尺寸为20nm~300nm;碳氮化钛作为一种第二相强化及晶种粒子,起到强化铝基体和细化铝晶粒的双重作用。
【技术特征摘要】
1.一种铝基纳米碳氮化钛晶种合金,其特征是:铝基体中含有弥散分布的原位自生纳米级碳氮化钛;碳氮化钛的质量百分比为5.0~10.0,尺寸为20nm~300nm;碳氮化钛作为一种第二相强化及晶种粒子,起到强化铝基体和细化铝晶粒的双重作用。2.根据权利要求1所述的一种铝基纳米碳氮化钛晶种合金的制备方法,其特征是包括以下步骤:(1)按以下...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘相法,李杰,许庆飞,杨化冰,刘桂亮,
申请(专利权)人:山东大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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