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专利号: 2015109518504
申请人: 聊城大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 冶金;黑色或有色金属合金;合金或有色金属的处理
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.原位析出TiC纳米硬质相增强网状铜钛复合材料,其特征是,组成为:(Cu100-xTix)100-y(TiC)y;x为Ti元素在Cu100-xTix合金中的原子百分比,1at% ≤ x ≤10 at%,y为TiC在复合材料中的体积百分比,1 vol% ≤y ≤ 30 vol %,复合材料中Cu100-xTix组织形貌部分呈网状,部分呈球状。

2.根据权利要求1所述的原位析出TiC纳米硬质相增强网状铜钛复合材料,其特征是,

3at% ≤ x ≤8at%(优选的,4at% ≤ x ≤6 at%)。

3.根据权利要求1所述的原位析出TiC纳米硬质相增强网状铜钛复合材料,其特征是,

5vol% ≤y ≤ 25 vol %(优选的,7vol% ≤y ≤ 15 vol %)。

4.根据权利要求1-3任一所述的原位析出TiC纳米硬质相增强网状铜钛复合材料的制备方法,其特征是,步骤如下:步骤1:按照(Cu100-xTix)100-y(TiC)y的成分配比,称量Cu、Ti和C粉料,并称量硬脂酸,按照每100克0.5~5毫升的比例量取乙醇,调制出硬脂酸与乙醇混合的球磨过程控制剂;

步骤2:将步骤1准备的Ti、C原材料、钢球与机械球磨过程控制剂,装入真空球磨罐,之后封盖、抽真空、充入高纯氩,进行高能机械球磨,球磨时间30~150小时,球磨转速250~500转/分钟,获得Ti包C的高活性纳米晶粉体;在无氧环境中,将Ti/C纳米晶粉与步骤1准备的Cu粉一起装入带有球磨过程控制剂的真空罐内,之后抽真空和充入高纯氩,并在球磨机上进行短时间球磨,此时的球料比及转速,与上述球磨Ti/C的参数范围相同,球磨时间为5~20小时,获得Cu、Ti和C分布均匀的粉料;

步骤3:将步骤2制备得的粉体,放入真空热压烧结炉的模具里,把炉内真空度抽至10-3~

10-4pa数量级,之后进行热压烧结,加热与加压过程异步进行,升温到420℃后开始施加压力,烧结结束后炉冷至室温,获得硬度高且导电性良好的网状铜钛复合材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征是,步骤1:Cu、Ti和C粉料的平均粒径为10微米,纯度在99%以上。

6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征是,步骤1:硬脂酸的用量为Cu、Ti和C粉料总质量的0.1~5%(优选的,硬脂酸的用量为Cu、Ti和C粉料总质量的0.5~2%)。

7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征是,步骤2:将步骤1准备的Ti、C原材料、钢球与机械球磨过程控制剂,装入真空球磨罐,球料比8:1~40:1(优选的,球料比10:1~20:1)。

8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征是,步骤3:烧结温度为600-1000℃,烧结时间为0.5-5小时(优选的:烧结温度为800-950℃,烧结时间为2-4小时)。

9.根据权利要求4所述的制备方法,其特征是,步骤3:烧结保温时压力达到30-150 MPa(优选的:烧结保温时压力达到60-120 MPa)。

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