一种连续Mo纤维增强TiAl基复合材料的制备方法

摘要

一种连续Mo纤维增强TiAl基复合材料的制备方法，它涉及一种复合材料及其制备方法。本发明是要解决现有TiAl合金的室温脆性和高温下强度不足以及现有的连续纤维增强TiAl基复合材料的制备方法复杂、效率低、成本高的问题。本发明的连续Mo纤维增强TiAl基复合材料由连续Mo纤维增强体和TiAl基体组成。制备方法：首先，配制粉末浆料；然后，采用粉末浆料铸造法制备预制体并对其切割；最后，进行真空热压烧结，得到连续Mo纤维增强TiAl基复合材料。本发明制备的复合材料室温韧性好且高温下强度高，制备方法简单、效率高、成本低。本发明适用于连续纤维增强TiAl基复合材料的生产。

主权项

一种连续Mo纤维增强TiAl基复合材料的制备方法，其特征在于连续Mo纤维增强TiAl基复合材料的制备方法按以下步骤进行：一、按质量份数称取1份的聚甲基丙烯酸甲酯，4～10份的Ti粉末和Al粉末的混合粉末；其中，Ti粉末与Al粉末的摩尔比为1～1.5:1；二、将步骤一称取的聚甲基丙烯酸甲酯加入到丙酮中，搅拌溶解，制备聚甲基丙烯酸甲酯质量百分含量为15.3%～20.2%的聚甲基丙烯酸甲酯丙酮溶液，再加入步骤一称取的Ti粉末和Al粉末的混合粉末继续搅拌至形成均匀悬浊液，得到粉末浆料；三、采用纤维缠绕机，以铝板为载体，将Mo纤维以0.12～0.3mm的间距缠绕在铝板上，在其上方涂覆步骤二得到的粉末浆料，涂覆厚度为0.24～0.6mm，自然条件下，待粉末浆料中的丙酮挥发，粉末浆料固化，得到包覆有复合材料预制体的铝板；其中，Mo纤维的直径为0.08～0.18mm；四、以步骤三得到的包覆有复合材料预制体的铝板为载体，按步骤三的方法重复操作10～40次，然后对其进行线切割，以分离铝板和复合材料预制体，得到复合材料预制体；；其中，复合材料预制体中Mo纤维的体积百分比为5～25vol.%；五、采用热压烧结法，在真空热压烧结炉内，以石墨为模具，将步骤四得到的复合材料预制体按以下步骤进行烧结：a、将步骤四得到的复合材料预制体在压力为5～10Mpa的条件下，从室温升至360～390℃，并在该条件下保持0.8～2h；b、增加压力至20～40MPa，升温至680～720℃，并在该条件下保持10～40min；c、保压升温至1000‑1200℃，并在该条件下保持1～4h；d、随炉冷却至室温，得到连续Mo纤维增强TiAl基复合材料；其中，热压烧结过程中的真空度为10‑2Pa，升温速率为8～15℃/min。