[发明专利]一种AlMgB14

说明书

一种AlMgB₁₄‑TiB₂/Ti梯度功能复合材料及其制备方法，属于复合材料制备的技术领域。该梯度材料一侧为Ti金属材料，另一侧为AlMgB₁₄陶瓷材料，在AlMgB₁₄陶瓷粉末中加入TiB₂粉末作为中间层，中间层数为3层，沿富Ti方向到富AlMgB₁₄方向，材料硬度、强度显著提高，抗氧化以及抗高温性能提高，耐磨损性能以及弹性模量都逐渐提高；沿富AlMgB₁₄方向到富Ti方向，韧性、导电率、导热率都得到显著提高。通过TiB₂材料的过渡，增强了AlMgB₁₄和Ti之间的结合作用，提高了材料的韧性、抗剪切强度和压溃强度。制备方法采用的碳化硅陶瓷模具使试样坯料产生均匀和集中的电流分布，保证了粉体间界面的反应强度,促进了扩散烧结过程，缩短了试样的制备时间。

技术领域

本发明属于复合材料制备的技术领域，涉及一种AlMgB₁₄-TiB₂/Ti梯度功能复合材料及其制备方法，具体的说是涉及一种通过脉冲电场作用下进行反应扩散烧结方法制备的AlMgB₁₄-TiB₂/Ti梯度功能复合材料。

背景技术

金属Ti具有高比强度、高韧性和减摩性等优点，由于其与硼化物具有良好的亲和性而成为理想的高级韧性增强材料，AlMgB₁₄材料具有超高硬度、高耐磨性能及良好的化学稳定性，适用于制造军事装备和极端力学条件下的机械装备，但由于AlMgB₁₄材料韧性较低，限制了其应用范围。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中存在的不足，提出一种AlMgB₁₄-TiB₂/Ti梯度功能复合材料及其制备方法，以AlMgB₁₄和Ti为基础材料，以TiB₂为过渡材料，通过脉冲电场作用进行反应扩散烧结制备成梯度功能材料，该材料可有效解决上述技术中的缺陷，材料的表面硬度、抗断裂韧性和抗弯强度可得到大幅度提高，可进一步提升材料的耐热性、隔热性和高温抗氧化性能。

本发明的技术方案是：一种AlMgB₁₄-TiB₂/Ti梯度功能复合材料，包括Ti金属粉末和AlMgB₁₄陶瓷粉末；其特征在于：在所述AlMgB₁₄陶瓷粉末中加入TiB₂粉末混合形成中间层，所述Ti金属粉末和AlMgB₁₄陶瓷粉末作为外层分别设置在中间层的两侧，在脉冲电场作用下压制烧结成型。

所述Ti金属粉末和AlMgB₁₄陶瓷粉末的粒径为30～50μm。

所述TiB₂粉末的粒径不大于200nm。

所述中间层的层数不少于3层。

一种AlMgB₁₄-TiB₂/Ti梯度功能复合材料的制备方法，包括如下制备步骤：

(1)将AlMgB₁₄陶瓷粉末、Ti金属粉末、TiB₂粉末在乙醇中进行超声波分散处理1h；

(2)将超声波分散后的上述各粉末置于干燥箱中干燥2h；

(3)取干燥后的TiB₂粉末加入至AlMgB₁₄陶瓷粉末中均匀混合，并将其置于刚玉球磨罐中球磨10h形成AlMgB₁₄-TiB₂混合粉末；