[发明专利]一种TiAlZr/ZrO2深海热液区耐蚀陶瓷基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种TiAlZr/ZrO₂深海热液区耐蚀陶瓷基复合材料，其特征在于，该复合材料包含ZrO₂基体相和TiAlZr金属间化合物，其中ZrO₂占复合材料总质量的50%～90%，TiAlZr金属间化合物占复合材料总质量的10%～50%。

2.如权利要求1所述的TiAlZr/ZrO₂深海热液区耐蚀陶瓷基复合材料，其特征在于，所述的TiAlZr金属间化合物是采用Ti粉、Al粉及Zr粉高温反应制成，其中，Ti粉、Al粉及Zr粉三者的摩尔比为1:1:1。

3.一种根据权利要求1或2所述的TiAlZr/ZrO₂深海热液区耐蚀陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包含以下具体步骤：

步骤1，将金属Ti粉、Al粉、Zr粉和ZrO₂粉按配比准确配料，并加入适量过程控制剂，然后，通过高能行星球磨，制得均匀的混合粉末；

步骤2，在充满氮气或氩气保护气氛中，取出将上述混合粉末，并装进模具中，热压烧结，然后，冷却，得到TiAlZr/ZrO₂深海热液区耐蚀陶瓷基复合材料。

4.如权利要求3所述的TiAlZr/ZrO₂深海热液区耐蚀陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述金属Ti粉、Al粉、Zr粉的摩尔比为1:1:1。

5.如权利要求4所述的TiAlZr/ZrO₂深海热液区耐蚀陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述金属Ti粉、Al粉、Zr粉的粒度为100~200目。

6.如权利要求3所述的TiAlZr/ZrO₂深海热液区耐蚀陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述过程控制剂的加入量为复合材料总质量的1%~5%。

7.如权利要求6所述的TiAlZr/ZrO₂深海热液区耐蚀陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述过程控制剂选用硬脂酸。

8.如权利要求3所述的TiAlZr/ZrO₂深海热液区耐蚀陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述的ZrO₂粉为3mol%Y₂O₃稳定的ZrO₂粉末，由单斜相和四方相晶体结构的ZrO₂组成。

9.如权利要求3所述的TiAlZr/ZrO₂深海热液区耐蚀陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中高能行星球磨是指：采用氧化锆磨球，磨球与原料的质量比为10:1~20:1，球磨罐内充氮气或氩气保护，转速为200～500转/分钟，球磨时间为6～12小时。

10.如权利要求3所述的TiAlZr/ZrO₂深海热液区耐蚀陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中热压烧结是指在烧结炉内烧结，包含以下具体步骤：将炉内抽真空至0.1Pa，于室温升温至600℃，保温1~4小时；然后继续升温至烧结温度点1400℃～1600℃，升温速率为15～20℃/min；在烧结温度点加压至5～40MPa，并保温0.5～2h，然后随炉冷却降温至室温。