一种钛铝碳陶瓷增强Ti₃Al基复合材料及其制备方法

摘要

一种钛铝碳陶瓷增强Ti₃Al基复合材料及其制备方法，主要解决现有Ti₃Al合金的室温脆性和高温下强度不足以及连续纤维增强Ti₃Al基复合材料的制备方法复杂、效率低、成本高和α₂与长纤维的热膨胀系数不匹配导致的基体开裂等问题。该方法将Ti粉、Al粉、TiC粉和碳纳米管按照一定比例加入球磨罐中，进行湿法球磨，再经过干燥后装入石墨模具中，在真空热压烧结炉中烧结固化，经冷却后得到钛铝碳陶瓷增强Ti₃Al基复合材料。本发明制备的钛铝碳陶瓷增强Ti₃Al基复合材料的增强相由Ti₃AlC和Ti₃AlC₂相组成，制备工序简单、效率高、成本低、增强相/基体界面结合效果好，尤其适用于Ti₃Al合金的制造领域。

主权项

一种钛铝碳陶瓷增强Ti₃Al基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、按质量分数计，将64.79～79.89％的Ti粉、15.61～15.69％的Al粉、3.02～18.04％的TiC粉和1.48％的碳纳米管装入球磨罐中，球磨至物料混合均匀，得到混合粉体；步骤二、将得到的混合粉体烘干后装入模具中，进行真空热压烧结固化，从室温升温至1200～1400℃的烧结温度，并在烧结温度及20～40MPa的压力下保温1‑4h，然后自然冷却，得到钛铝碳陶瓷增强Ti₃Al基复合材料。