硼化钛增强钛基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种硼化钛增强钛基复合材料及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：氢化，将钛原料进行氢化处理；所述氢化处理采用氢气和硼氢化合物气体；破碎，将经过氢化处理后的钛原料进行破碎处理，得到含硼的氢化钛复合粉末；将所述氢化钛复合粉末依次进行成形及烧结处理，得到硼化钛增强钛基复合材料。该制备方法采用气态硼氢化合物和氢气混合气体对钛物料进行氢化，达到吸氢破碎目的的同时，在粉末颗粒中均匀复合引入硼元素，后续将破碎粉末直接成形和烧结致密化制备硼化钛增强钛基复合材料，并且最终制备的硼化钛增强钛基复合材料杂质含量低、第二相分布均匀、综合力学性能优异。

【技术实现步骤摘要】
硼化钛增强钛基复合材料及其制备方法
本专利技术涉及复合材料制备
，具体涉及一种硼化钛增强钛基复合材料及其制备方法。
技术介绍
钛基复合材料是指在钛或钛合金基体中引入增强体的一种复合材料。它兼具钛基体的轻质、高强、耐蚀等一系列优异性能，同时兼具增强体的高强度、高模量，从而获得比钛或钛合金更高的比强度、比刚度、硬度和抗高温性能。同时得益于多元增强相的可设计性，近年来日益受到国内外钛研究者的重视。在钛基复合材料中，硼化钛(TiB)被认为是最佳增强相。一方面是由于其高弹性模量、高硬度、以及与钛之间好的相容性或稳定性，给复合材料带来优异性能及延长使用寿命；其次它与基体钛之间非常相近的密度和热膨胀系数，降低复合材料中残余应力。钛基复合材料的制备技术中，粉末冶金法具有晶粒细小、第二相分布均匀等优势而广受关注。TiB强化钛基复合材料的粉末冶金制备方法一般是将钛粉和硼源粉末进行混料后进行压制烧结原位生成TiB或者直接外加TiB或二硼化钛(TiB2)粉末制备TiB增强钛基复合材料，如专利号为CN112063869A，CN111014669A，CN11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硼化钛增强钛基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：氢化，将钛原料进行氢化处理；所述氢化处理采用氢气和硼氢化合物气体；/nS2：破碎，将经过步骤S1氢化处理后的钛原料进行破碎处理，得到含硼的氢化钛复合粉末；/nS3：将所述氢化钛复合粉末依次进行成形及烧结处理，得到硼化钛增强钛基复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种硼化钛增强钛基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：氢化，将钛原料进行氢化处理；所述氢化处理采用氢气和硼氢化合物气体；
S2：破碎，将经过步骤S1氢化处理后的钛原料进行破碎处理，得到含硼的氢化钛复合粉末；
S3：将所述氢化钛复合粉末依次进行成形及烧结处理，得到硼化钛增强钛基复合材料。


2.根据权利要求1所述的TiB增强钛基复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：
S0：原料准备，选取用于氢化的钛原料；所述钛原料为海绵钛、钛屑和钛合金中的至少一种。


3.根据权利要求1或2所述的硼化钛增强钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述氢化处理工艺的温度为400～550℃，压力在0.01～0.1MPa之间；
优选的，在所述氢化处理之前先抽真空至10-3～10-1Pa。


4.根据权利要求3所述的硼化钛增强钛基复合材料的制备方法，其特征在于，所述硼氢化合物气体为气态少氢硼烷和多氢硼烷。

【专利技术属性】
技术研发人员：路新，张策，潘宇，刘博文，徐伟，高营，张嘉振，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11