[发明专利]一种低密度铌基复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种低密度铌基复合材料，所述铌基复合材料由Nb/Nb₅Si₃(Nb₂C)层状结构叠置后压力烧结得到；所述Nb/Nb₅Si₃(Nb₂C)层状结构由Nb箔表面涂覆涂层构成，所述涂层按质量百分比，包括下述组分：

Nb粉50％～90％，(Si粉+C粉)10％～50％；其中Si粉与C粉的质量比为1～3:1～3；

所述低密度铌基复合材料由下述步骤制备：

步骤一、Nb箔经酸洗、碱洗处理后，在酒精中超声波清洗干净，烘干；

步骤二、按设计的质量配比，取Nb粉、Si粉、C粉放入球磨罐中进行湿法球磨，得到料浆；

步骤三、将步骤二中所得料浆均匀涂覆于步骤一中得到的Nb箔表面，烘干后；将多层Nb箔叠置，真空条件下，升温至1850～2050℃进行压力烧结后随炉降温，得到低密度铌基复合材料；

步骤三中，升温速率为5～10℃/min，烧结保温时间为30～100min，炉内压力为40～60MPa，炉内真空度小于等于0.01Pa。

2.根据权利要求1所述的一种低密度铌基复合材料，其特征在于：所述涂层按质量百分比，包括下述组分：

Nb粉60％～80％，(Si粉+C粉)20％～40％；其中Si粉与C粉的质量比为1～3:1～3。

3.根据权利要求1所述的一种低密度铌基复合材料，其特征在于：

所述Nb箔厚度为5～50μm，Nb箔的纯度大于等于99.9％；

Nb粉的平均粒径尺寸为0.5～3μm，Si粉的平均粒径尺寸为1～5μm，C粉的平均粒径尺寸为0.8～5μm；Nb粉、Si粉、C粉的纯度均大于等于99.9％。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种低密度铌基复合材料，其特征在于：所述涂层厚度为10～80μm。

5.根据权利要求1所述的一种低密度铌基复合材料，其特征在于：步骤二中，湿法球磨的球磨介质为质量百分浓度大于等于99.9％的乙醇溶液，球磨介质用量为球磨物料质量的1.5～3.5倍，球料质量比为3:1～10:1。

6.根据权利要求5所述的一种低密度铌基复合材料，其特征在于：球磨时间10h～15h，球磨机转速为200～400r/min。

7.根据权利要求1所述的一种低密度铌基复合材料，其特征在于：步骤三中，料浆采用喷涂/浸涂的方式均匀涂覆于Nb箔表面，形成厚度为5～80μm的料浆层。

8.根据权利要求1所述的一种低密度铌基复合材料，其特征在于：1400℃的抗压强度为300～450MPa；室温下断裂韧性为15～25MPa·m^1/2；室温下密度为6.5～8.0g/cm³。