[发明专利]一种凝胶注模-自蔓延高温合成制备钛合金材料的方法

权利要求书

1.一种凝胶注模-自蔓延高温合成制备钛合金材料的方法，其特征是具体工艺如下：

(1)采用Ti粉与Ni、Co、Al中的一种或多种金属粉作为原材料，按照一定比例称量，然后放入球磨罐中球磨，将原材料粉充分混合，球磨1～20小时使钛合金粉混合均匀，烘干备用；质量比Ti粉占25～75％，与Ni、Co、Al中的一种或多种金属粉占75～25％；

(2)水基体系配制：将单体及交联剂以质量比(1～250)∶1混合，并将该混合物溶于去离子水制成均匀稳定的、质量分数为10～55％的凝胶体系溶液；将称好的钛合金粉末加入凝胶体系溶液中，并加入钛合金粉体积0.01～5％的分散剂在球磨罐中球磨2～10小时，球磨速度在20～100转/分，制成流动性良好的浆料，放入真空环境中排气5～60分钟；在模具内壁涂薄薄一层脱模剂异辛醇或凡士林，量取单体质量0.02～2％的催化剂和单体质量0.02～5％的引发剂加入浆料中，搅拌均匀后注入模具，在20～70℃下固化20～180分钟，脱模修坯后在20～70℃下干燥30～120小时；

(3)将上述坯件一端与钨丝相连接，放入在真空炉里，待真空度高于1×10^-2Pa后以10～100℃/h的速度升温进行排胶，排胶温度为150～500℃，排胶时间为1～10小时，排胶完成后继续升温，进行自蔓延预热，预热温度范围是300～600℃，达到预热温度后，保温0.5～3小时后启动点火2～10秒，引燃坯件，即可发生自蔓延高温合成反应，反应完成后温度降到100℃以下，停止抽真空取样。

2.如权利要求1所述凝胶注模-自蔓延高温合成制备钛合金材料的方法，其特征是步骤(2)是用甲苯基体系替代水基体系，甲苯基体系配制：称取一定量的钛合金粉，加入到甲苯基甲基丙烯酸羟乙酯和甲苯溶液中，搅拌混合成浆料，甲苯基甲基丙烯酸羟乙酯和甲苯溶液两种溶液体积比为0.1～10，称取钛合金粉质量0.5～3％的超分散剂Solsperse-6000加入到浆料中，搅拌均匀，分别量取单体质量0.02～2％的催化剂和单体质量0.02～5％的引发剂加入到浆料中；在一定时间段内，将浆料放入10^-2Pa的真空环境中排气，在模具内壁涂薄薄一层脱模剂异辛醇，将经排气的浆料缓缓注入模具中，固化20～180分钟后脱模、修坯，再放入50～80℃恒温的小于10^-2Pa的真空干燥箱内干燥30～120小时。