Nb?Ti?ZrB₂?TiC復合材料及其制備方法

Nb?Ti?ZrB₂?TiC復合材料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種Nb?Ti?ZrB2?TiC復合材料，由以下質量百分比的成分組成：Ti 10％～30％，ZrB2 3％～7％，TiC 5％～15％，余量為Nb和不可避免的雜質。本發明還公開了一種制備該Nb?Ti?ZrB2?TiC復合材料的方法，包括以下步驟：一、將Ti粉、ZrB2粉、TiC粉和Nb粉置于球磨機中混合均勻，烘干后粉碎得到混合粉料；二、將混合粉料置于熱壓燒結爐進行熱壓燒結，得到Nb?Ti?ZrB2?TiC復合材料。本發明Nb?Ti?ZrB2?TiC復合材料具有優異的高強度、良好的室溫塑性和高溫抗氧化的特點，能夠應用于1300℃的空氣環境中。
【專利說明】
Nb-T 1-ZrB2-T i C復合材料及其制備方法
技術領域
[000?]本發明屬于復合材料制備技術領域，具體涉及一種Nb-T1-ZrB2_TiC復合材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]現代的航空航天發動機不僅推力大，而且推重比不斷提高。隨著航空航天發動機推力和效率的提高，發動機的熱端關鍵零件的使用溫度不斷提高。目前在燃氣渦輪發動機應用的鎳基和鈷基高溫合金材料已經達到了其最高使用溫度極限，即工作溫度已達到或超過其熔點的80%。未來的航空發動機要求其熱端關鍵部件在1200°C以上的高溫和復雜負荷條件下長期使用，因此傳統的鎳基和鈷基高溫合金已不能滿足下一代高性能的先進發動機的需求。陶瓷基復合材料可以在1600°C的高溫下使用，但存在著導熱性差和韌性低的先天性缺陷，并且缺乏設計和應用經驗，此外，陶瓷基復合材料的成本昂貴、不能回收等缺點也限制了其實際應用。鈮(Nb)屬VB族難熔金屬，熔點高(24680C )，耐蝕性好，密度為8.57g/cm3，強度能保持到1649°C，具有較好的延展性，能承受一定量的機械變形。金屬Nb不僅有良好的力學性能，而且物理化學性質穩定。其熱中子俘獲截面小，在腐蝕介質中極為穩定，塑_脆轉變溫度低(-1600C ) ο鈮合金的優良特性使其成為航空、航天與核工業中高溫結構件的重要候選材料之一，可用來制造發動機、天-地往返飛船以及核反應堆的關鍵部件。雖然鈮合金在比傳統的鎳基和鈷基超合金的極限工作溫度還高幾百度的溫度時，仍具有一定的力學性能。但隨著溫度的升高，強度急劇下降，并且其抗氧化性能較差，純鈮甚至在600°C就發生“pest”氧化現象，這嚴重制約了鈮及鈮合金應用。在難熔金屬Nb中添加超高溫陶瓷相不但可以提高鈮的高溫強度，降低材料的密度，同時可以提高Nb的抗氧化性能。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料，該Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料在室溫條件下的抗拉強度為792MPa?867MPa，室溫拉伸延伸率為9%?13%，1300°(:抗拉強度為361]\0^?42010^，在1300°(:空氣環境中氧化I OOh后材料損失只有0.08 lmg/cm2?0.042mg/cm2，具有優異的高溫強度，良好的室溫塑性和高溫抗氧化的特點，能夠應用于1300°C的空氣環境中。
[0004]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:一種Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料，其特征在于，由以下質量百分比的成分組成:Ti 10%?30%，ZrB2 3%?7%，TiC 5%?15%，余量為Nb和不可避免的雜質。
[0005]上述的一種Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料，其特征在于，由以下質量百分比的成分組成:Ti 15%?25%，ZrB2 4%?6%，TiC 8%?12%，余量為Nb和不可避免的雜質。
[0006]上述的一種Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料，其特征在于，由以下質量百分比的成分組成:Ti 20%, ZrB2 5%,TiC 10%，余量為Nb和不可避免的雜質。
[0007]另外，本發明還提供了一種制備上述Nb-T 1-ZrB2-T i C復合材料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
[0008]步驟一、將Ti粉、ZrB2粉、TiC粉和Nb粉置于球磨機中球磨混合均勻，然后在真空條件下烘干，粉碎后得到混合粉料；
[0009]步驟二、將步驟一中所述混合粉料置于熱壓燒結爐中，在真空度不大于1.3 X 10—2Pa,溫度為1600°C?1700°C，壓力為30MPa?40MPa的條件下熱壓燒結Ih?2h，隨爐冷卻后得到Nb-T 1-ZrB2-Ti C復合材料。
[0010]上述的方法，其特征在于，步驟一中所述Ti粉、ZrB2粉和TiC粉的質量純度均不小于99%，所述Nb粉的質量純度不小于99.9%。
[0011]上述的方法，其特征在于，步驟一中所述Ti粉和Nb粉的粒徑均不大于ΙΟμπι，所述ZrB2粉的粒徑不大于5μηι，所述TiC粉的粒徑不大于7μηι。
[0012]上述的方法，其特征在于，步驟一中所述球磨為濕法球磨，所述濕法球磨的過程中采用無水乙醇為分散劑，所述無水乙醇的體積為Ti粉、ZrB2粉、TiC粉、和Nb粉質量之和的I?2倍，其中體積的單位為mL，質量的單位為g。
[0013]上述的方法，其特征在于，步驟一中所述球磨機的轉速為300rpm?400rpm，濕法球磨的球料質量比為(5?11):1，球磨時間為1h?20h。
[0014]上述的方法，其特征在于，步驟一中所述烘干的溫度為70°C?80°C。
[0015]本發明與現有技術相比具有以下優點:
[0016]1、本發明Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料，該Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料在室溫條件下的抗拉強度為792MPa?867MPa，室溫拉伸延伸率為9 %?13 %，1300°C抗拉強度為361MPa?420MPa，在1300 °C空氣環境中氧化10h后材料損失只有0.08 lmg/cm2?0.042mg/cm2，具有優異的高溫強度，良好的室溫塑性和高溫抗氧化的特點，能夠應用于1300°C的空氣環境中。
[0017]2、本發明采用機械合金化和熱壓燒結的工藝過程制備Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料，該方法具有周期短、能耗低的優點，本發明將超高溫ZrB2和TiC陶瓷相引入到難熔金屬Nb中，不但極大提高了Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料的室溫和高溫強度，而且大大改善了材料的高溫抗氧化性能，同時降低了材料的密度;將Ti添加到Nb中，能夠阻擋氧向基體內部的擴散，并且提高了氧化層的強度，緩釋內應力，減少了裂紋的產生，大大改善了Nb基體的高溫抗氧化性能。
[0018]3、采用本發明制備的Nb-T 1-ZrB2-T i C復合材料的微觀組織由粗大的連續分布的Nb基體組成，細小的超高溫ZrB2和TiC陶瓷相均布分布在Nb基體中。這種理想組織使Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料在室溫下具有良好的塑性，高溫下具有很高的強度。
[0019]下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明實施例1制備的Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料的顯微組織圖。
【具體實施方式】
[0021]實施例1
[0022]本實施例Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料由以下質量百分比的成分組成:Ti20% ,ZrB25%,TiC 10%，余量為Nb和不可避免的雜質。
[0023]本實施例Nb-T1-ZrB2-T i C復合材料的制備方法包括以下步驟:
[0024]步驟一、將Ti粉、ZrB2粉、TiC粉和Nb粉置于球磨機中，采用濕法球磨的方式混合均勻，然后在真空條件下烘干，烘干后粉碎得到混合粉料;優選地，所述Ti粉的質量純度不小于99%，所述ZrB2粉的質量純度不小于99%，所述TiC粉的質量純度不小于99%，所述Nb粉的質量純度不小于99.9 %，所述Ti粉的粒徑不大于I Oym，所述ZrB2粉的粒徑不大于5μηι，所述TiC粉的粒徑不大于7μπι，所述Nb粉的粒徑不大于ΙΟμπι;所述濕法球磨采用的分散劑為無水乙醇，所述無水乙醇的體積為Ti粉、ZrB2粉、TiC粉和Nb粉質量之和的1.5倍，其中體積的單位為mL，質量的單位為g;所述球磨機為行星式球磨機，優選地，所述球磨機的轉速為350rpm，濕法球磨的球料質量比按質量比計為8:1，球磨時間為15h;所述烘干的溫度優選為75。。；
[0025]步驟二、將步驟一中所述混合粉料置于熱壓燒結爐中，在真空度為1.3X10—2Pa,溫度為1650°C，壓力為35MPa的條件下熱壓燒結1.5h，隨爐冷卻后得到Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料。
[0026]本實施例制備的Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料的顯微組織如圖1所示。從圖1中可以看出，本實施例制備的Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料由粗大的連續分布的Nb基體組成，細小的ZrB2和TiC陶瓷相均布分布在Nb基體中。微觀組織沒有觀察到微裂紋，材料幾乎完全致密。圖1中灰色襯度為Nb基體相，白色的顆粒為ZrB2陶瓷相，黑色顆粒為TiC陶瓷相。均勻分布的細小的ZrB2和TiC陶瓷強化相極大地提高了Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料的室溫和高溫強度。另一方面，由于基體由良好塑性的粗大的Nb組成，并且呈連續分布，如圖1所示。因此，Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料在室溫下具有較好的塑性，這有利于材料的加工成形和提高材料使用的可靠性。在高溫氧化氣氛中，Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料中陶瓷相氧化自生成保護性的氧化物層，實現抗氧化的功能。進一步測試本實施例制備的Nb-T1-ZrB2_TiC復合材料各相的化學成分，結果表明Ti主要固溶在Nb中。Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料在高溫氧化過程中，Ti降低了氧離子向Nb基體擴散的速率，并且能提高氧化層的強度、緩釋內應力、減少裂紋的產生，有利于表面氧化層致密化、降低孔隙度和阻擋氧向Nb基體內部的擴散，提高了Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料的高溫抗氧化性能。
[0027]本實施例制備的Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料在室溫條件下的抗拉強度為867MPa，室溫拉伸延伸率為13%，1300°C抗拉強度為420MPa，在1300°C空氣環境中氧化10h后材料損失只有0.042mg/cm2，具有優異的高溫強度，良好的室溫塑性和高溫抗氧化的特點，能夠應用于1300°C的空氣環境中。
[0028]實施例2
[0029]本實施例Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料由以下質量百分比的成分組成:Til0% ,ZrB23%,TiC 5%，余量為Nb和不可避免的雜質。
[0030]本實施例Nb-T1-ZrB2-T i C復合材料的制備方法包括以下步驟:
[0031]步驟一、將Ti粉、ZrB2粉、TiC粉和Nb粉置于球磨機中，采用濕法球磨的方式混合均勻，然后在真空條件下烘干，烘干后粉碎得到混合粉料;優選地，所述Ti粉的質量純度不小于99%，所述ZrB2粉的質量純度不小于99%，所述TiC粉的質量純度不小于99%，所述Nb粉的質量純度不小于99.9 %，所述Ti粉的粒徑不大于I Oym，所述ZrB2粉的粒徑不大于5μηι，所述TiC粉的粒徑不大于7μπι，所述Nb粉的粒徑不大于ΙΟμπι;所述濕法球磨采用的分散劑為無水乙醇，所述無水乙醇的體積為T i粉、ZrB2粉、T i C粉和Nb粉質量之和的I倍，其中體積的單位為mL，質量的單位為g ;所述球磨機為行星式球磨機，優選地，所述球磨機的轉速為300rpm，濕法球磨的球料質量比按質量比計為5:1，球磨時間為1h;所述烘干的溫度優選為70。。；
[0032]步驟二、將步驟一中所述混合粉料置于熱壓燒結爐中，在真空度為1.3X10—2Pa,溫度為1600°C，壓力為30MPa的條件下熱壓燒結lh，隨爐冷卻后得到Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料。
[0033]本實施例制備的Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料在室溫條件下的抗拉強度為792MPa，室溫拉伸延伸率為9%，1300°C抗拉強度為361MPa，在1300°C空氣環境中氧化10h后材料損失只有0.081mg/cm2，具有優異的高溫強度，良好的室溫塑性和高溫抗氧化的特點，能夠應用于1300°C的空氣環境中。
[0034]實施例3
[0035]本實施例Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料由以下質量百分比的成分組成:Ti30% ,ZrB27%,TiC 15%，余量為Nb和不可避免的雜質。
[0036]本實施例Nb-T1-ZrB2-T i C復合材料的制備方法包括以下步驟:
[0037]步驟一、將Ti粉、ZrB2粉、TiC粉和Nb粉置于球磨機中，采用濕法球磨的方式混合均勻，然后在真空條件下烘干，烘干后粉碎得到混合粉料;優選地，所述Ti粉的質量純度不小于99%，所述ZrB2粉的質量純度不小于99%，所述TiC粉的質量純度不小于99%，所述Nb粉的質量純度不小于99.9 %，所述Ti粉的粒徑不大于I Oym，所述ZrB2粉的粒徑不大于5μηι，所述TiC粉的粒徑不大于7μπι，所述Nb粉的粒徑不大于ΙΟμπι;所述濕法球磨采用的分散劑為無水乙醇，所述無水乙醇的體積為T i粉、ZrB2粉、T i C粉和Nb粉質量之和的I倍，其中體積的單位為mL，質量的單位為g ;所述球磨機為行星式球磨機，優選地，所述球磨機的轉速為300rpm，濕法球磨的球料質量比為11:1，球磨時間為20h;所述烘干的溫度優選為80°C ；
[0038]步驟二、將步驟一中所述混合粉料置于熱壓燒結爐中，在真空度為1.3X10—2Pa，溫度為1700°C，壓力為40MPa的條件下熱壓燒結2h，隨爐冷卻后得到Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料。
[0039]本實施例制備的Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料在室溫條件下的抗拉強度為850MPa，室溫拉伸延伸率為9%，1300°C抗拉強度為410MPa，在1300°C空氣環境中氧化10h后材料損失只有0.056mg/cm2，具有優異的高溫強度，良好的室溫塑性和高溫抗氧化的特點，能夠應用于1300°C的空氣環境中。
[0040]實施例4
[0041 ] 本實施例Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料由以下質量百分比的成分組成:Til5% ,ZrB24%,TiC 8%，余量為Nb和不可避免的雜質。
[0042 ]本實施例Nb-T 1-ZrB2-T i C復合材料的制備方法包括以下步驟:
[0043]步驟一、將Ti粉、ZrB2粉、TiC粉和Nb粉置于球磨機中，采用濕法球磨的方式混合均勻，然后在真空條件下烘干，烘干后粉碎得到混合粉料;優選地，所述Ti粉的質量純度不小于99%，所述ZrB2粉的質量純度不小于99%，所述TiC粉的質量純度不小于99%，所述Nb粉的質量純度不小于99.9 %，所述Ti粉的粒徑不大于I Oym，所述ZrB2粉的粒徑不大于5μηι，所述TiC粉的粒徑不大于7μπι，所述Nb粉的粒徑不大于ΙΟμπι;所述濕法球磨采用的分散劑為無水乙醇，所述無水乙醇的體積為Ti粉、ZrB2粉、TiC粉和Nb粉質量之和的1.5倍，其中體積的單位為mL，質量的單位為g;所述球磨機為行星式球磨機，優選地，所述球磨機的轉速為350rpm，濕法球磨的球料質量比為8:1，球磨時間為15h;所述烘干的溫度優選為75°C ；
[0044]步驟二、將步驟一中所述混合粉料置于熱壓燒結爐中，在真空度為1.3X10—2Pa，溫度為1650°C，壓力為40MPa的條件下熱壓燒結1.5h，隨爐冷卻后得到Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料。
[0045]本實施例制備的Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料在室溫條件下的抗拉強度為831MPa，室溫拉伸延伸率為12%，1300°C抗拉強度為397MPa，在1300°C空氣環境中氧化10h后材料損失只有0.73mg/cm2，具有優異的高溫強度，良好的室溫塑性和高溫抗氧化的特點，能夠應用于1300°C的空氣環境中。
[0046]實施例5
[0047]本實施例Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料由以下質量百分比的成分組成:Ti25% ,ZrB26%,TiC 12%，余量為Nb和不可避免的雜質。
[0048 ]本實施例Nb-T 1-ZrB2-T i C復合材料的制備方法包括以下步驟:
[0049]步驟一、將Ti粉、ZrB2粉、TiC粉和Nb粉置于球磨機中，采用濕法球磨的方式混合均勻，然后在真空條件下烘干，烘干后粉碎得到混合粉料;優選地，所述Ti粉的質量純度不小于99%，所述ZrB2粉的質量純度不小于99%，所述TiC粉的質量純度不小于99%，所述Nb粉的質量純度不小于99.9 %，所述Ti粉的粒徑不大于I Oym，所述ZrB2粉的粒徑不大于5μηι，所述TiC粉的粒徑不大于7μπι，所述Nb粉的粒徑不大于ΙΟμπι;所述濕法球磨采用的分散劑為無水乙醇，所述無水乙醇的體積為T i粉、ZrB2粉、T i C粉和Nb粉質量之和的I倍，其中體積的單位為mL，質量的單位為g ;所述球磨機為行星式球磨機，優選地，所述球磨機的轉速為350rpm，濕法球磨的球料質量比為11:1，球磨時間為20h;所述烘干的溫度優選為80°C ；
[0050]步驟二、將步驟一中所述混合粉料置于熱壓燒結爐中，在真空度為1.3X10—2Pa，溫度為1700°C，壓力為30MPa的條件下熱壓燒結2h，隨爐冷卻后得到Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料。
[0051 ]本實施例制備的Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料在室溫條件下的抗拉強度為813MPa，室溫拉伸延伸率為11%，1300°C抗拉強度為405MPa，在1300°C空氣環境中氧化10h后材料損失只有0.075mg/cm2，具有優異的高溫強度，良好的室溫塑性和高溫抗氧化的特點，能夠應用于1300°C的空氣環境中。
[0052]實施例6
[0053]本實施例Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料由以下質量百分比的成分組成:Til0% ,ZrB27%,TiC 15%，余量為Nb和不可避免的雜質。
[0054 ]本實施例Nb-T 1-ZrB2-T i C復合材料的制備方法包括以下步驟:
[0055]步驟一、將Ti粉、ZrB2粉、TiC粉和Nb粉置于球磨機中，采用濕法球磨的方式混合均勻，然后在真空條件下烘干，烘干后粉碎得到混合粉料;優選地，所述Ti粉的質量純度不小于99%，所述ZrB2粉的質量純度不小于99%，所述TiC粉的質量純度不小于99%，所述Nb粉的質量純度不小于99.9 %，所述Ti粉的粒徑不大于I Oym，所述ZrB2粉的粒徑不大于5μηι，所述TiC粉的粒徑不大于7μπι，所述Nb粉的粒徑不大于ΙΟμπι;所述濕法球磨采用的分散劑為無水乙醇，所述無水乙醇的體積為Ti粉、ZrB2粉、TiC粉和Nb粉質量之和的1.5倍，其中體積的單位為mL，質量的單位為g;所述球磨機為行星式球磨機，優選地，所述球磨機的轉速為350rpm，濕法球磨的球料質量比為8:1，球磨時間為15h;所述烘干的溫度優選為75°C ；
[0056]步驟二、將步驟一中所述混合粉料置于熱壓燒結爐中，在真空度為1.3X10—2Pa，溫度為1650°C，壓力為40MPa的條件下熱壓燒結2h，隨爐冷卻后得到Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料。
[0057]本實施例制備的Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料在室溫條件下的抗拉強度為801MPa，室溫拉伸延伸率為10%，1300°C抗拉強度為371MPa，在1300°C空氣環境中氧化10h后材料損失只有0.079mg/cm2，具有優異的高溫強度，良好的室溫塑性和高溫抗氧化的特點，能夠應用于1300°C的空氣環境中。
[0058]實施例7
[0059]本實施例Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料由以下質量百分比的成分組成:Ti30% ,ZrB23%,TiC 5%，余量為Nb和不可避免的雜質。
[0060 ]本實施例Nb-T 1-ZrB2-T i C復合材料的制備方法包括以下步驟:
[0061]步驟一、將Ti粉、ZrB2粉、TiC粉和Nb粉置于球磨機中，采用濕法球磨的方式混合均勻，然后在真空條件下烘干，烘干后粉碎得到混合粉料;優選地，所述Ti粉的質量純度不小于99%，所述ZrB2粉的質量純度不小于99%，所述TiC粉的質量純度不小于99%，所述Nb粉的質量純度不小于99.9 %，所述Ti粉的粒徑不大于I Oym，所述ZrB2粉的粒徑不大于5μηι，所述TiC粉的粒徑不大于7μπι，所述Nb粉的粒徑不大于ΙΟμπι;所述濕法球磨采用的分散劑為無水乙醇，所述無水乙醇的體積為Ti粉、ZrB2粉、TiC粉和Nb粉質量之和的1.5倍，其中體積的單位為mL，質量的單位為g;所述球磨機為行星式球磨機，優選地，所述球磨機的轉速為350rpm，濕法球磨的球料質量比為8:1，球磨時間為15h;所述烘干的溫度優選為75°C ；
[0062]步驟二、將步驟一中所述混合粉料置于熱壓燒結爐中，在真空度為1.3X10—2Pa，溫度為1700°C，壓力為40MPa的條件下熱壓燒結lh，隨爐冷卻后得到Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料。
[0063]本實施例制備的Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料在室溫條件下的抗拉強度為803MPa，室溫拉伸延伸率為11%，1300°C抗拉強度為382MPa，在1300°C空氣環境中氧化10h后材料損失只有0.057mg/cm2，具有優異的高溫強度，良好的室溫塑性和高溫抗氧化的特點，能夠應用于1300°C的空氣環境中。
[0064]以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本發明技術方案的保護范圍內。
【主權項】
1.一種Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料，其特征在于，由以下質量百分比的成分組成:Ti 10%?30% ,ZrB2 3%?7%，TiC 5%?15%，余量為Nb和不可避免的雜質。2.按照權利要求1所述的Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料，其特征在于，由以下質量百分比的成分組成:Ti 15%?25% ,ZrB2 4%?6%，TiC 8%?12%，余量為Nb和不可避免的雜質。3.按照權利要求2所述的Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料，其特征在于，由以下質量百分比的成分組成:Ti 20%, ZrB2 5%,TiC 10%，余量為Nb和不可避免的雜質。4.一種制備如權利要求1、2或3所述Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟一、將Ti粉、ZrB2粉、TiC粉和Nb粉置于球磨機中球磨混合均勻，然后在真空條件下烘干，粉碎后得到混合粉料； 步驟二、將步驟一中所述混合粉料置于熱壓燒結爐中，在真空度不大于1.3 X10—2Paj^度為1600°C?1700°C，壓力為30MPa?40MPa的條件下熱壓燒結Ih?2h，隨爐冷卻后得到Nb-T1-ZrB2-TiC復合材料。5.按照權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟一中所述Ti粉、ZrB2粉和TiC粉的質量純度均不小于99%，所述Nb粉的質量純度不小于99.9%。6.按照權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟一中所述Ti粉和Nb粉的粒徑均不大于ΙΟμπι，所述ZrB2粉的粒徑不大于5μηι，所述TiC粉的粒徑不大于7μηι。7.按照權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟一中所述球磨為濕法球磨，所述濕法球磨的過程中采用無水乙醇為分散劑，所述無水乙醇的體積為Ti粉、ZrB2粉、TiC粉、和Nb粉質量之和的I?2倍，其中體積的單位為mL，質量的單位為g。8.按照權利要求7所述的方法，其特征在于，步驟一中所述球磨機的轉速為3O O r P m?400rpm，所述濕法球磨的球料質量比為(5?11):1，球磨時間為1h?20h。9.按照權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟一中所述烘干的溫度為70°C?80 °C。
【文檔編號】C22C1/10GK106048354SQ201610472156
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月24日
【發明人】喻吉良, 王峰, 夏明星, 鄭欣, 劉輝
【申請人】西北有色金屬研究院