System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种SiC/AlFeCrCoNi高熵合金复合材料的制备方法及其所得产品技术_技高网

一种SiC/AlFeCrCoNi高熵合金复合材料的制备方法及其所得产品技术

技术编号:40753393 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-25 20:08
本发明专利技术提出一种SiC/AlFeCrCoNi高熵合金复合材料的制备方法及其所得产品,属于合金技术领域。所述制备方法包括如下步骤:1)将表面镀有铜的SiC与AlFeCrCoNi高熵合金粉混合,将混合物料球磨,得到球磨物料;2)将球磨物料进行放电等离子烧结,得到高熵合金复合材料。采用本发明专利技术提供的方法制备得到的SiC/AlFeCrCoNi高熵合金复合材料的抗拉强度高,伸长率好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合金,尤其涉及一种sic/alfecrconi高熵合金复合材料的制备方法及其所得产品。


技术介绍

1、高熵合金具备了许多传统合金所不具备的优良性能,如高强度/硬度与加工硬化、耐高温抗氧化与软化、具有良好的耐磨性与耐腐蚀性,其综合力学性能明显超过了传统的金属材料,应用领域十分广泛。然而,当高熵合金作为结构件使用时,始终处于非常复杂严峻的工况环境中,这对材料本身的强韧性有着极高的要求,但大多数高熵合金韧性和塑性并不出众。提高高熵合金的塑性和韧性可通过加工硬化、热处理、添加第二相制备其复合材料等方法。

2、alfecrconi系高熵合金性能上表现高强度/硬度与加工硬化、耐高温抗氧化与软化、具有良好的耐磨性与耐腐蚀性,其综合力学性能明显超过了传统的金属材料;sic陶瓷具有强度高、硬度高、热稳定性好、密度低等众多优点,是一种非常理想的第二相材料。然而sic颗粒与alfecrconi高熵合金间多存在润湿性差、热膨胀系数不匹配、原子扩散等问题;且sic颗粒增强金属基复合材料的界面反应问题是长期困扰相关研究工作者的瓶颈问题。因此,如何提高sic陶瓷与高熵合金间的界面结合强度显得尤为关键。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术提供了一种sic/alfecrconi高熵合金复合材料的制备方法及其所得产品,本专利技术制备得到的sic/alfecrconi高熵合金复合材料的抗拉强度高,伸长率好。

2、本专利技术提供了一种sic/alfecrconi高熵合金复合材料的制备方法,包括如下步骤:

3、1)将表面镀有铜的sic与alfecrconi高熵合金粉混合,将混合物料球磨,得到球磨物料;

4、2)将球磨物料进行放电等离子烧结,得到高熵合金复合材料。

5、优选的,步骤1)中表面镀有铜的sic的制备方法,包括如下步骤:

6、a.将纳米sic颗粒与sncl2的酸溶液混合搅拌、水洗至中性,得到敏化的sic;

7、b.将敏化的sic与含有银离子的活化液混合,进行活化处理、水洗至中性、干燥,得到活化的sic;

8、c.将活化的sic与镀铜溶液混合进行镀铜,得到表面镀有铜的sic。

9、优选的,步骤a中纳米sic颗粒在与sncl2的酸溶液混合前先进行粗化处理;所述粗化处理的方式为:将纳米sic颗粒进行酸洗、静置和水洗。

10、优选的,所述酸洗用溶液为氢氟酸溶液和硝酸溶液的混合物。

11、优选的,步骤a中所述sncl2的酸溶液中sncl2的质量浓度为7%~10%。

12、优选的,步骤c中所述镀铜溶液的制备方法包括如下步骤:

13、将五水硫酸铜、edta、酒石酸钠钾和水混合,在55~65℃加热至溶解,得到硫酸铜溶液;所述五水硫酸铜、edta、酒石酸钠钾和水的质量比为3.5:5:3.75:100;

14、在得到的硫酸铜溶液中依次加入甲醛、甲醇和水,得到镀铜溶液;所述五水硫酸铜、甲醛和甲醇的质量体积比为3.5g:6ml:4ml。

15、优选的,步骤c中进行镀铜时进行搅拌,并保持镀铜溶液的ph值为12~13。

16、优选的,步骤1)中所述表面镀有铜的sic与alfecrconi高熵合金粉的质量比为1:14~16。

17、优选的,步骤2)中进行放电等离子烧结时的压力为20~23mpa,脉冲电流为5000~8000a,950℃保温15min。

18、本专利技术还提供了上述任意一项方法制备得到的sic/alfecrconi高熵合金复合材料,所述复合材料的抗拉强度≥490.5mpa,伸长率≥4.27%。

19、与现有技术相比,本专利技术的优点和积极效果在于:

20、1)本专利技术提供的sic/alfecrconi高熵合金复合材料的制备方法,通过在sic颗粒表面引入金属铜层,从而改善sic与高熵合金间的界面结合强度和界面的不匹配问题;通过球磨以实现更加均匀的合金化,提高材料的力学性能、耐蚀性;最后再采用放电等离子烧结成型得到sic/alfecrconi高熵合金复合材料。通过将强韧相sic结合在alfecrconi上,从而提高高熵合金的韧性,使得高熵合金复合材料的抗拉强度高,且延伸率好,在同等成型条件下比纯高熵合金的抗拉强度提高了大约1.21倍,延伸率提高了约53%。

21、2)进一步的,sic颗粒是一种陶瓷材料,本身不具有导电性和催化活性,本申请通过对sic进行粗化处理、敏化处理及活化处理,使其具有催化活性,能自发完成反应,还原铜离子,在sic颗粒表面附着一层铜层。

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【技术保护点】

1.一种SiC/AlFeCrCoNi高熵合金复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中表面镀有铜的SiC的制备方法,包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤a中纳米SiC颗粒在与SnCl2的酸溶液混合前先进行粗化处理;所述粗化处理的方式为:将纳米SiC颗粒进行酸洗、静置和水洗。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述酸洗用溶液为氢氟酸溶液和硝酸溶液的混合物。

5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤a中所述SnCl2的酸溶液中SnCl2的质量浓度为7%~10%。

6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤c中所述镀铜溶液的制备方法包括如下步骤:

7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤c中进行镀铜时进行搅拌,并保持镀铜溶液的pH值为12~13。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中所述表面镀有铜的SiC与AlFeCrCoNi高熵合金粉的质量比为1:14~16。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中进行放电等离子烧结时的压力为20~23MPa,脉冲电流为5000~8000A,950℃保温15min。

10.权利要求1~9任意一项方法制备得到的SiC/AlFeCrCoNi高熵合金复合材料,其特征在于,所述复合材料的抗拉强度≥490.5MPa,伸长率≥4.27%。

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【技术特征摘要】

1.一种sic/alfecrconi高熵合金复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中表面镀有铜的sic的制备方法,包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤a中纳米sic颗粒在与sncl2的酸溶液混合前先进行粗化处理;所述粗化处理的方式为:将纳米sic颗粒进行酸洗、静置和水洗。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述酸洗用溶液为氢氟酸溶液和硝酸溶液的混合物。

5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤a中所述sncl2的酸溶液中sncl2的质量浓度为7%~10%。

6.根据权利要求2所述的制备方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:董佳琪孟晓楠任广笑陈育怀王玉兵崔秀梅张浩然张月琦李雯雯
申请(专利权)人:山西江淮重工有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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