[发明专利]一种TiCx-Ni3(Al;Ti)/Ni基复合材料及其热压制备方法

权利要求书

1.一种TiC_x-Ni₃(Al,Ti)/Ni基复合材料，其特征在于：

(1)以Ti₃AlC₂粉和镍基合金粉为初始原料，Ti₃AlC₂粉的体积含量为5-50vol％，其余为Ni基合金粉。

(2)其反应机理如下：高温下熔融的Ni基合金诱导Ti₃AlC₂发生分解，Al原子与部分Ti原子从六方的Ti₃AlC₂层间结构中解离出来，留下了非化学计量比的亚微米TiC颗粒(称之为：TiC_x)，Al原子与Ti原子进一步与Ni发生反应生成第二相Ni₃(Al,Ti)。

(3)其显微结构如下：亚微米的陶瓷硬质颗粒TiC_x与第二相Ni₃(Al,Ti)颗粒均匀分布于Ni基合金基体中，且增强相与金属基体相润湿性良好，界面结合牢固。

2.一种如权利要求1所述的TiC_x-Ni₃(Al,Ti)/Ni基复合材料的热压制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤1，配料：将实验室自制的Ti₃AlC₂粉与Ni基合金粉按以下体积比配料：

Ti₃AlC₂:5～50vol.％；Ni基合金粉：95～50vol.％；

步骤2，混料：将步骤1中的配料采用球料比为5:1；将配制之后的原料粉体及玛瑙球倒入聚四氟乙烯的球磨罐中，然后将球磨罐置于滚筒球磨机上进行混料，混料时间为5～10h，之后取出原料粉；

步骤3,预压成型：将一定质量的混合粉料装入涂有氮化硼的热压石墨模具内，并施加8MPa的压强，使模具中的粉料压实成型；

步骤4，热压烧结：将预压后的热压模具放入真空热压炉中，在真空条件下，以3～6℃/min的升温速率升温至180～200℃。在180～200℃保温5～10min,充入氩气使气压达到0.5～0.7bar。然后以10～30℃/min的升温速率升温至1100～1400℃，在炉温达到预定温度的同时，对模具中的样品施加20～30MPa的压强，保持温度和压强20～30min以使其致密化；最后随炉冷却至500℃卸压，降温至80℃之后取出样品，即得到TiC_x-Ni₃(Al,Ti)/Ni基复合材料。