3D束状Ti-TiC增强铝基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了3D束状Ti‑TiC增强铝基复合材料，包括铝基体，铝基体中分布有3D束状Ti‑TiC多级构型增强体，3D束状Ti‑TiC多级构型增强体沿径向中心向外依次为钛丝、致密TiC陶瓷层、TiC梯度复合层，TiC梯度复合层中TiC颗粒尺寸沿径向方向向外逐渐变大；本发明专利技术还公开了3D束状Ti‑TiC增强铝基复合材料的制备方法，包括制备3D束状Ti‑TiC多级构型增强体，将表面镀铜铝粉、无水乙醇混合、3D束状Ti‑TiC多级构型增强体混合，然后进行真空干燥，将混合物料装入石墨模具中密封并放入热压烧结炉中烧结，随炉冷却至室温，最后进行时效热处理后得到3D束状Ti‑TiC多级构型增强铝基复合材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铝基复合材料，涉及3d束状ti-tic增强铝基复合材料及其制备方法。

技术介绍

1、铝基复合材料由于高比强度、比刚度、耐磨损、耐疲劳、低热胀性、低密度、高强度、良好的尺寸稳定性和导热性等优良的力学性能和物理性能，而被普遍应用于航空航天、军事及汽车等领域。

2、目前，每年的铝基复合耐磨件的产量已达1000吨以上，其中的增强相主要为sic、tic、b4c、al2o3等陶瓷颗粒。其中，碳化钛(tic)陶瓷熔点高达3140℃以上，同时具有非常高的硬度，其莫氏硬度大于9，作为陶瓷的一种它化学稳定性好，只溶于硝酸和王水不溶于其他溶剂。由于这些陶瓷相与铝液润湿性较好，和铝的界面结合强度高，可大幅提高复合耐磨件硬度、强度及抗磨损性能。而传统颗粒均匀增强铝基复合材料会随增强相体积分数的增加，强度不断提升的同时韧性却大幅下降。

3、然而，随着高新技术的不断发展，材料的服役环境变得日益苛刻，要求材料同时兼具有高的强度、高的韧性和高的耐磨损性能，即良好的综合性能匹配。

4、随着增强相从均匀分布到可控非均匀分布基本理论的突破，越来越本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.3D束状Ti-TiC增强铝基复合材料，其特征在于，包括铝基体(4)，铝基体(4)中分布有3D束状Ti-TiC多级构型增强体(3)，3D束状Ti-TiC多级构型增强体(3)沿径向中心向外依次为钛丝(5)、致密TiC陶瓷层(6)、TiC梯度复合层(7)，TiC梯度复合层(7)中TiC颗粒尺寸沿径向方向向外逐渐变大。

2.根据权利要求1所述的3D束状Ti-TiC增强铝基复合材料，其特征在于，所述3D束状Ti-TiC多级构型增强体(3)中钛丝(5)体积占比不低于20％，致密TiC陶瓷层(6)体积占比10％～20％，其余为TiC梯度复合层(7)。

3.根据权利要求2所述...

【技术特征摘要】

1.3d束状ti-tic增强铝基复合材料，其特征在于，包括铝基体(4)，铝基体(4)中分布有3d束状ti-tic多级构型增强体(3)，3d束状ti-tic多级构型增强体(3)沿径向中心向外依次为钛丝(5)、致密tic陶瓷层(6)、tic梯度复合层(7)，tic梯度复合层(7)中tic颗粒尺寸沿径向方向向外逐渐变大。

2.根据权利要求1所述的3d束状ti-tic增强铝基复合材料，其特征在于，所述3d束状ti-tic多级构型增强体(3)中钛丝(5)体积占比不低于20％，致密tic陶瓷层(6)体积占比10％～20％，其余为tic梯度复合层(7)。

3.根据权利要求2所述的3d束状ti-tic增强铝基复合材料，其特征在于，所述tic梯度复合层(7)包括内部的纳米级tic颗粒(1)和外部的微米级tic颗粒(2)，纳米级tic颗粒(1)粒径≤50nm，微米级tic颗粒(2)粒径为2μm～10μm。

4.根据权利要求3所述的3d束状ti-tic增强铝基复合材料，其特征在于，所述tic梯度复合层(7)中tic颗粒在复合材料中的体积分数沿径向方向向外逐渐减小，由85％～90％下降至15％～20％。

5.3d束状ti-tic增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的3d束状ti-tic增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1具体包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的3d束状ti-...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵娜娜，邓海宁，姚特立，饶艺佳，邹军涛，钟黎声，许云华，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：