[发明专利]一种航空航天用金属基复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种航空航天用金属基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)称量ZrB₂粉、Ti粉和Nb粉，并将称量的粉末置于不锈钢球磨罐中，使用行星式球磨机球磨8-12h，球磨结束后在干燥箱中50℃下干燥，得到混合粉体；

(2)在石墨模具表面涂上一层氮化硼和无水乙醇的混合物，然后将上述制备的混合粉体置于石墨模具中，10-12MPa下，压制成型，制得坯体；在烧结用石墨模具表面涂上一层氮化硼和无水乙醇的混合物，然后将制得的坯体置于该烧结用石墨模具中，进行真空热压烧结，烧结结束后随炉冷却至室温，制得不同ZrB₂粉含量的增强型铌钛基复合材料；

(3)将不同ZrB₂粉含量的增强型铌钛基复合材料依次作为上表层、夹心层和下表层置于石墨模具中，层与层之间采用环氧树脂粘结，然后向石墨模具施加15-20MPa的压力，压制成型，然后干燥，脱模，制得航空航天用金属基复合材料。

2.如权利要求1所述的一种航空航天用金属基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)混合粉体中，所述ZrB₂粉、Ti粉和Nb粉的质量百分含量分别为ZrB₂粉15-60wt％、Ti粉8-17wt％和Nb粉余量。

3.如权利要求1所述的一种航空航天用金属基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述氮化硼和无水乙醇的质量比为1：(23-35)。

4.如权利要求1所述的一种航空航天用金属基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述球磨的转速为10-15rpm。

5.如权利要求1所述的一种航空航天用金属基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述球磨的转速为13rpm。

6.如权利要求1所述的一种航空航天用金属基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述真空热压烧结的具体过程为：开启真空挡板阀，启动机械泵抽真空，直至炉内压强为1.2-1.5Pa时，启动加热系统，以5-10℃/min的升温速率升温至400-500℃，保温25-35min，然后打开充气气阀通入氩气，直至炉内压强0.02-0.03MPa，关闭充气阀和机械泵；再以8-12℃/min的升温速率升温至1500-1700℃；同时开启油压泵，缓慢加压至25-30MPa，保温保压2-4小时；最后反向转动油泵，除去压力，关闭加热系统，随炉冷却至室温。

7.如权利要求1所述的一种航空航天用金属基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述金属基复合材料中，上表层中ZrB₂粉的含量为60wt％；夹心层中ZrB₂粉的含量为30wt％、下表层中ZrB₂粉的含量为15wt％。

8.如权利要求1所述的一种航空航天用金属基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述压制成型的时间为5-10min。