一种高强度、高塑性且耐辐照的Ti-SiOC非晶陶瓷复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术为一种高强度、高塑性且耐辐照的Ti

【技术实现步骤摘要】
一种高强度、高塑性且耐辐照的Ti
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SiOC非晶陶瓷复合材料及其制备方法

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[0001]本专利技术涉及陶瓷基复合材料
，具体地说是一种含有硬质TiC纳米颗粒的非晶碳氧化硅(SiOC)陶瓷基纳米复合材料及其制备方法。

技术介绍
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[0002]研发具有高强度和高塑(韧)性的先进材料是提高工程结构材料的安全性，以及减少环境压力的关键。金属合金凭借其优异的塑韧性和成型加工性，在工程材料和器件材料中有着广泛的应用。金属合金可以通过位错滑移和孪生等方式发生塑性变形，具有优异的塑性变形能力，因此对于金属合金，人们更着重于提高其强度的同时，保持其优异的塑(韧)性。通过在金属基体材料中引入不同类型的界面(晶界、相界和孪晶界)、溶质原子、弥散分布的颗粒等，可以阻碍缺陷(如位错等)的运动，从而显著提高其强度。但是，随着缺陷密度的增加，如晶界，金属合金会经历一个先强化再软化的过程，这主要是由于微观变形机制的改变引起的。例如，当晶粒尺寸减小到10
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30nm以下时，金属材料的变形机制由位错滑移变为晶界的运动，从而导致软化现象(反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度、高塑性且耐辐照的Ti
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SiOC非晶陶瓷复合材料，其特征为该材料包括非晶SiOC陶瓷基体和Ti元素；Ti元素的60～70％以TiC纳米硬质颗粒增强体状态存在；其中，硬质颗粒为高强度的TiC纳米晶体颗粒，颗粒无规则形状，尺寸在1
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3nm之间，呈面心立方晶体结构排布；在Ti
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SiOC非晶陶瓷复合材料中，Ti元素的原子百分比为10％
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50％。2.如权利要求1所述的高强度、高塑性且耐辐照的Ti
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SiOC非晶陶瓷复合材料，其特征为所述的非晶陶瓷复合材料中，随着Ti元素的原子百分比的增长，陶瓷基复合材料的屈服强度也随之从2.6
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3.5GPa上升至6.5
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7.5GPa；TiC硬质纳米颗粒的尺寸始终保持在1
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3nm之间。3.如权利要求1所述的高强度、高塑性且耐辐照的Ti
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SiOC非晶陶瓷复合材料，其特征为所述的非晶陶瓷复合材料中，通过后期辐照后，沉积态的Ti
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SiOC陶瓷基复合材料的屈服强度由2.6
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3.5GPa提升至3.9
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4.5GPa，均匀应变由15
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21％提升至24
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29％；而退火后的Ti
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SiOC在辐照后的强度基本保持不变，均匀应变由原来的13
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18％提升至20
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26％。4.如权利要求1所述的高强度、高塑性且耐辐照的Ti
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SiOC非晶陶瓷复合材料，其特征为所述Ti
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非晶SiOC陶瓷复合材料为薄膜材料，总厚度为6
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8μm。5.如权利要求1所述的高强度、高塑性且耐辐照的Ti
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SiOC非晶陶瓷复合材料的制备方法，其特征为该方法包括如下步骤：第一步，对表面含有一层200～400nm厚的非晶SiO2的单晶硅片进行清洗；使用无水乙醇对硅片进行预清洗，将预清洗后的硅片置于溅射室的载物台上；第二步，将溅射室的舱门关闭，打开机械泵开始粗抽真空；真空度达到1...

【专利技术属性】
技术研发人员：明开胜，白立晨，黎波，郑士建，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：