[发明专利]原位纳米陶瓷颗粒增强金属间化合物基复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种原位纳米陶瓷颗粒增强金属间化合物基复合材料的制备方法，属于金属间化合物合成和制造技术领域。本发明提出的方法，首先，以能够形成金属间化合物的两种金属粉末及可以与上述金属粉末生成陶瓷化合物的非金属粉末为原料，按原子比混合，进行机械合金化获得固溶体非晶粉末，采用新型冷喷涂成形技术制备涂覆层、块体材料或得到近净成形零件，然后通过热处理获得原位自生纳米陶瓷颗粒增强金属间化合物基复合材料。本发明可通过调整粉末成分和热处理工艺，控制原位纳米颗粒的尺寸、体积分数和金属间化合物基体相的晶粒尺寸，陶瓷增强颗粒与金属间化合物基体相容性好，制备工艺简单，生产周期短，成本低廉易于推广应用。

主权项

1.一种原位纳米陶瓷颗粒增强金属间化合物基复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：采用Ti粉、Al粉和能与Ti形成陶瓷化合物的元素M粉为原料，将以上粉末按原子百分比25～75at.%的Ti、15～55at.%的Al和5～25at.%的M粉进行配比混合；将上述混合粉末在惰性气氛、低温或真空下进行机械合金化制备Ti(Al，M)固溶体非晶粉末；在平板状或棒状基体表面进行喷砂粗化处理；采用冷喷涂在上述基体或零件表面上喷涂步骤(2)准备的粉末，送粉量20～60g/min，获得厚度100μm～30mm的涂覆层或按照需要的形状获得近净成形零件；对步骤(4)获得的涂覆层在真空或惰性气体环境下进行热处理，温度650～950℃，时间1～5小时，获得原位纳米陶瓷颗粒增强Ti-Al金属间化合物基复合材料。