[发明专利]一种SPS烧结钛基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种SPS烧结Ti-6Al-4Sn-9Zr-1.21Nb-1.6Mo-0.3Si-xGNP复合材料，其特征是它由以下步骤制备而成：

（1）球磨混粉：首先将一定质量的纳米GNP粉末放进球磨罐里，接着加入适量配比的无水乙醇以一定的球料比、转速、球磨时间和球磨间隔来球磨，从而使纳米GNP粉末充分分散；然后，将准备好的Ti-6Al-4Sn-9Zr-1.21Nb-1.6Mo-0.3Si粉末倒进球磨罐中，与刚刚混合的石墨烯-乙醇溶液再进行混合，使得Ti-6Al-4Sn-9Zr-1.21Nb-1.6Mo-0.3Si粉末和纳米GNP粉末充分混合，球磨结束后，取出混合粉末，放入真空干燥箱内保温干燥，然后干磨，再过300目筛，最后再放入真空干燥箱内进行干燥；石墨烯湿磨工艺为：加入适量无水乙醇，球料比(300-600):1，转速150~250 r/min，球磨30 min然后停机5 min，反复此操作，球磨总时间不少于6h；石墨烯湿磨结束后加入Ti-6Al-4Sn-9Zr-1.21Nb-1.6Mo-0.3Si继续混合湿磨，混合湿磨工艺为球料比(300-600):1，转速300~450 r/min，球磨30 min然后停机5 min，反复此操作，球磨总时间不少于6h；所述的干磨工艺为：转速为350~500 r/min，球磨时间不少于1 h，每球磨30 min停机5 min；

（2）放电等离子烧结：混合粉末倒入石墨模具中，在烧结炉中进行放电等离子烧结，使得Ti-6Al-4Sn-9Zr-1.21Nb-1.6Mo-0.3Si粉末与纳米GNP烧结成型；即得到SPS烧结的Ti-6Al-4Sn-9Zr-1.21Nb-1.6Mo-0.3Si-xGNP复合材料，所述的Ti-6Al-4Sn-9Zr-1.21Nb-1.6Mo-0.3Si-xGNP中Ti-6Al-4Sn-9Zr-1.21Nb-1.6Mo-0.3Si以30g为一个当量单位，每一个当量单位的Ti-6Al-4Sn-9Zr-1.21Nb-1.6Mo-0.3Si需添加x wt.%当量的纳米GNP粉末，x的取值范围为1-4之间的自然数。

2.如权利要求1所述的复合材料，其特征是所述的无水乙醇的加入量为[200+（x-1）×100]毫升。

3.如权利要求1所述的复合材料，其特征是所述的放电等离子烧结工艺为：升温速率为100±10℃/min，烧结温度至1500±50℃，保温10min，压力为50±5MPa，加热结束后随炉冷却，降温速率为30±5℃/min。

4.如权利要求1所述的复合材料，其特征是所述的石墨模具的直径为ø30 mm。

5.如权利要求1所述的复合材料，其特征是所述的烧结炉的型号为LABOX 325。