[发明专利]一种TiB2

权利要求书

1.一种TiB2颗粒协同改性碳纤维增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、使用球磨法将颗粒纯度为99.9％，平均粒度为5～20μm的TiB₂颗粒与纯度为99.9％，平均粒度为30～50μm的2024Al粉末进行球磨混粉；

S2、对碳纤维进行去胶预处理，将碳纤维浸泡在丙酮中浸泡12～36h并搅拌；

S3、对步骤S2去胶预处理的碳纤维进行粗化预处理，将碳纤维浸泡在粗化液中浸泡2～5h并搅拌；

S4、对步骤S3粗化预处理的碳纤维进行敏化预处理，将碳纤维浸泡在敏化液中浸泡10～30min并搅拌；

S5、对步骤S4敏化预处理的碳纤维进行活化预处理，将碳纤维浸泡在活化液中活化处理10～30min并搅拌；

S6、对步骤S5活化预处理的碳纤维进行还原预处理，将碳纤维浸泡在还原液中还原处理10～30min并搅拌；

S7、对步骤S6经过还原预处理的碳纤维进行化学镀镍；

S8、对步骤S7化学镀镍后的碳纤维进行清洗、抽滤和干燥处理；

S9、将步骤S8干燥后的镀镍碳纤维与步骤S1球磨处理后的TiB₂/2024Al混合粉末进行混粉处理，然后进行抽滤，将混合粉末进行干燥处理得到烧结预制体粉末；

S10、使用步骤S9制备好的烧结预制体粉末，通过放电等离子烧结方法制备TiB₂颗粒协同改性碳纤维增强铝基复合材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，球磨时间为4～8h，球磨20～50min后需暂停10～20min，球磨罐内保护气氛为氩气。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，粗化液的具体成分为100～300g/L的(NH₄)₂S₂O₈和50～150ml/L的H₂SO₄。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中，敏化液的具体成分为20～40g/L的SnCl₂·2H₂O和30～70ml/L的HCl。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5中，活化液的具体成分为0.2～0.4g/L的PdCl₂和10～20ml/L的HCl。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S6中，还原液为10～30g/L的NaH₂PO₂·H₂O。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S7中，化学镀镍的镀液成分为10～30g/L的NiSO₄·6H₂O，10～20g/L的NaH₂PO₂·H₂O，5～10g/L的Na₃C₃H₅O₇·2H₂O，10～20g/l的NH4Cl和10～16g/L的NaOH，镀液的溶质按照以上次序及对应浓度依次添加到去离子水中，镀镍反应的温度为55～75℃，反应时间为5～15min。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S9中，混粉使用无水乙醇作为溶剂，首先添加0.1wt％～4wt％的镀镍碳纤维搅拌1～3min，再添加TiB₂(1wt％～10wt％)/2024Al混合粉末共同搅拌5～10min。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S9中，干燥温度为70～90℃，干燥时间为1h～3h。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S10中，放电等离子烧结方法具体为：

烧结压力为25～35MPa，升温速率为20～50℃/min，从0℃升到400℃之后保温2～5min，再以同样的升温速率升温至450～500℃，接着在保温温度下保温8～15min，得到致密的TiB₂颗粒协同改性碳纤维增强铝基复合材料。