[发明专利]多级结构Ti-Al-Cf层状复合材料的制备方法

权利要求书

1.多级结构Ti-Al-Cf层状复合材料的制备方法，其特征在于多级结构Ti-Al-Cf层状复合材料的制备方法如下：

一、碳纤维布表面处理:

将带有上浆剂的碳纤维在400℃灼烧0.5-1h，冷却后取出，放入丙酮溶液，超声清洗2-3遍，裁制成40mm×60mm；

二、Ti箔、Ti网与Al箔表面预处理：

将剪裁尺寸为40mm×60mm的Ti箔、Ti网与Al箔，用丙酮清洗除去表面油污，其中Ti箔、Ti网采用HF:HNO₃:H₂O体积比为1:1:20的混合溶液清洗2-4min后取出，Al箔采用浓度为0.5-1％mol/L的NaOH水溶液清洗2-4min后取出，采用超声波清洗，将Ti箔、Ti网与Al箔分别浸入去离子水、无水乙醇溶液中进行清洗，取出烘干；

三、将Ti箔、Ti网、Al箔与碳纤维布按照Ti箔层、Ti网层、Al箔层、碳纤维布、Al箔层、Ti网层的顺序堆垛，得到Ti/Ti网/Al/碳纤维布/Al/Ti网单元体；

四、制备预制件：

将n个Ti/Ti网/Al/碳纤维布/Al/Ti网单元体叠加，n为正整数，并且在第一个Ti/Ti网/Al/碳纤维布/Al/Ti网单元体的上表面和最后一个Ti/Ti网/Al/碳纤维布/Al/Ti网单元体的下表面分别加一层厚度为30-50μm的蒙皮层，得到预制体，再采用30-50μm厚的钛箔制作的包套将预制体包裹起来，得到预制件；

五、真空热压烧结：

将预制件放入模具，并将模具装入炉内，抽取炉内真空至1×10^-1Pa以下，由室温升温至680-700℃，同时对预制件施加5MPa的压力，待温度达到设定温度15min后，压力升高至30-50MPa，并保温保压30-45min，压制结束后卸载压力，随炉冷却至室温，即得多级结构Ti-Al-Cf层状复合材料。

2.根据权利要求1所述多级结构Ti-Al-Cf层状复合材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述的Ti箔是厚度为100μm-400μm的TA1钛合金、TC4钛合金或TB8钛合金。

3.根据权利要求1所述多级结构Ti-Al-Cf层状复合材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述的Ti网是网眼为0.6mm×0.8mm、厚度为100μm-400μm的TA1钛合金、TC4钛合金或TB8钛合金。

4.根据权利要求1所述多级结构Ti-Al-Cf层状复合材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述的Al箔型号为2A16、2A06、2014、6061、6082或6205的Al合金，厚度为100μm-400μm。

5.根据权利要求1所述多级结构Ti-Al-Cf层状复合材料的制备方法，其特征在于步骤二中Al箔采用浓度为0.8％mol/L的NaOH水溶液清洗2-4min后取出。

6.根据权利要求1所述多级结构Ti-Al-Cf层状复合材料的制备方法，其特征在于步骤三中所述的碳纤维布型号为T300-T700的碳纤维原丝编织的双向平纹布，纤维丝束大小为1K-24K。

7.根据权利要求1所述多级结构Ti-Al-Cf层状复合材料的制备方法，其特征在于步骤三中所述的碳纤维布为表面刷涂Al-Si粉的双向碳纤维布。

8.根据权利要求1所述多级结构Ti-Al-Cf层状复合材料的制备方法，其特征在于步骤三中所述的碳纤维布为表面镀镍的双向碳纤维布。

9.根据权利要求1所述多级结构Ti-Al-Cf层状复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的超声频率为20kHz，步骤二中所述的超声频率为30kHz。