[发明专利]一种Ti-Al金属间化合物微叠层复合装甲及其制备方法

权利要求书

1.一种制备Ti-Al金属间化合物微叠层复合装甲的方法，其特征在于：所述Ti-Al金属间化合物微叠层复合装甲为由Ti-AlTi和Ti-Al₃Ti-Al叠层复合材料组成的Ti-Al金属间化合物微叠层复合装甲，其中：Ti-AlTi叠层复合材料作为装甲前板，Ti-Al₃Ti-Al叠层复合材料作为装甲后板，装甲前板与装甲后板用扩散焊的方式连接；装甲前板与装甲后板的厚度比为3:1-4:1；

先用真空热压烧结法制备Ti-AlTi与Ti-Al₃Ti-Al两种叠层复合材料，然后将Ti-AlTi和Ti-Al₃Ti-Al两种叠层复合材料用扩散焊的方式焊接在一起，即为Ti-Al金属间化合物微叠层复合装甲；

所述Ti-AlTi叠层复合材料的具体制备方法为：

（1）酸碱清洗TC₄箔、Al箔：将TC₄箔、Al箔裁剪成大小相同的尺寸；将所裁TC₄箔放入HF与水按体积比为1:20配制的酸溶液中处理，将所裁Al箔放入5 %浓度的NaOH溶液中处理，二者反应时间均为2 min，以除去其表面氧化物；将反应后的两种箔材用清水冲洗；再用酒精对两种箔材超声波清洗5min，最后将两种材料烘干备用；

（2）叠层包套：将准备好的TC₄箔、Al箔按照TC₄-Al-TC₄的顺序叠层，叠层厚度为7-10mm，且最外层为TC₄层，将叠层好的试样用20μm厚的TC₄箔材封装获得封装体；

（3）真空热压烧结：将所得封装体置于石墨模具中，按照如下工艺真空热压烧结获得所述Ti-AlTi叠层复合材料；

A、对所得封装体施加3-5 MPa压力，以20℃/min速率升高烧结温度到580-610℃，而后保温150-200 min，保温期间压力为3-5MPa；

B、卸载所加载的压力，以20℃/min的速率升高烧结温度到1100-1300 ℃，保温100-150min，保温前期不施加压力，后30 min施加2-3 Mpa压力；

C、以10 ℃/min的速率降低烧结温度至580-610℃，保温120-150 min，降温及保温期间压力为2-3 MPa；

D、随炉冷却，冷却期间压力为2-3 MPa，退模，即可制备出所述Ti-AlTi叠层复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种制备Ti-Al金属间化合物微叠层复合装甲的方法，其特征在于：所述Ti-Al₃Ti-Al叠层复合材料的具体制备方法为：

（1）酸碱清洗TC₄箔、Al箔：将TC₄箔、Al箔裁剪成大小相同的尺寸；将所裁TC₄箔放入HF与水按体积比为1:20配制的酸溶液中处理、将所裁Al箔放入5%浓度的NaOH溶液中处理，二者反应时间均为2 min，以除去其表面氧化物；将反应后的两种箔材用清水冲洗；再用酒精对两种箔材超声波清洗5 min，最后将两种材料烘干备用；

（2）叠层包套：将准备好的TC₄箔、Al箔按照TC₄-Al-TC₄的顺序叠层，叠层厚度5-7 mm，且保证最外层为TC₄层，将叠层好的试样用20μm厚的TC₄箔材封装即得封装体；

（3）真空热压烧结：将所得封装体置于石墨模具中，按照如下工艺真空热压烧结获得所述Ti-Al₃Ti-Al叠层复合材料：

a、对所得封装体施加3-5MPa压力，以20℃/min速率升高烧结温度到600-610℃，保温60-100min，保温期间压力为3-5 MPa；

b、以5℃/min的速率升高烧结温度到640℃，保温300-400 min，保温期间压力为2-3Mpa；

c、以5℃/min的速率降低烧结温度至570℃，保温120-180min，降温及保温期间压力为2-3 MPa；

d、随炉冷却，冷却期间压力为2-3 MPa，退模，即可制备出所述Ti-Al₃Ti-Al叠层复合材料。