[发明专利]原位制备TiB2增强铜基复合材料的方法和设备

权利要求书

1.一种原位制备TiB₂增强铜基复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将纯铜置于真空熔炼炉炉膛中，将炉膛抽真空后，反充惰性气体，加热至纯铜完全熔化并升温到1000-1500℃；

2）向铜液中加入Cu-B中间合金，待Cu-B中间合金均匀熔化于铜液中；

3）向铜液中加入Cu-Ti中间合金，反应2-10分钟；

4）将铜液调整温度至1000-1500℃，并将铜液浇铸在位于旋转磁场中的石墨铸模中，在浇铸时，施加旋转磁场；

5）冷凝获得TiB₂/Cu复合材料。

2.根据权利要求1所述原位制备TiB₂增强铜基复合材料的方法，其特征在于，所述旋转磁场强度为10~80mT。

3.根据权利要求1所述原位制备TiB₂增强铜基复合材料的方法，其特征在于，所述纯铜、Cu-B中间合金和Cu-Ti中间合金在步骤1）前，进行如下预处理：(1) 将材料用稀盐酸清洗，洗去材料表面氧化物及杂质；(2) 用无水乙醇在超声波清洗机内清洗材料表面，洗去残留的盐酸以及杂质；(3) 将超声清洗后的材料在鼓风干燥箱中烘干。

4.根据权利要求1所述原位制备TiB₂增强铜基复合材料的方法，其特征在于，步骤1）中炉膛抽真空至5-10Pa后，反充惰性气体至0.02-0.08MPa，所述惰性气体为氩气。

5.根据权利要求1所述原位制备TiB₂增强铜基复合材料的方法，其特征在于，步骤4）中石墨铸模为预热的石墨铸模。

6.根据权利要求5所述原位制备TiB₂增强铜基复合材料的方法，其特征在于，步骤4）中预热的石墨铸模的温度为200-400℃。

7.一种能实现权利要求1-6任意一项所述原位制备TiB₂增强铜基复合材料方法的设备，包括炉体，所述炉体顶端设置有加料斗，所述炉体内靠近顶端设置有加热线圈，所述炉体内靠近底端设置有旋转磁场发生装置，所述旋转磁场发生装置中设置有石墨铸模。

8.根据权利要求7所述原位制备TiB₂增强铜基复合材料的设备，其特征在于，所述炉体顶端或侧壁设置有能观测到炉体内的窥视窗。

9.根据权利要求7所述原位制备TiB₂增强铜基复合材料的设备，其特征在于，所述炉体顶端设置有捣料棒。

10.一种TiB₂增强铜基复合材料，其特征在于，采用权利要求1-6任意一项所述的原位制备TiB₂增强铜基复合材料的方法制备而成。