[发明专利]一种Al基复合材料及利用该Al基复合材料快速制备TiAl基复合材料板材的方法

权利要求书

1.一种Al基复合材料，其特征在于一种Al基复合材料，按照体积分数由88%～99.9%的Al和0.1%～12%的增强体制成；或一种Al基复合材料按照质量分数由85%～99.9%的Al和0.1%～15%的合金元素制成；其中增强体是SiC、B₄C、TiB₂、TiC和Ti₅Si₃中的一种或几种的组合，合金元素是Ti、Si、B和Fe中的一种或几种的组合。

2.根据权利要求1所述的一种Al基复合材料，其特征在于Al的粒径为10μm～200μm，增强体的粒径为40nm～10μm。

3.利用权利要求1所述的一种Al基复合材料快速制备TiAl基复合材料板材的方法，其特征在于快速制备TiAl基复合材料板材的方法，具体是按照以下步骤制备的：

一、按照纯Ti板和权利要求1所述的一种Al基复合材料的厚度比为1.01～1.09：1，将纯Ti板和Al基复合材料打磨成纯Ti箔和Al基复合材料箔，其中纯Ti箔的厚度为50μm～250μm；

二、采用体积浓度为5%～20%的HF溶液清洗步骤一得到的纯Ti箔，采用质量浓度为5%～20%的NaOH溶液清洗步骤一得到的Al基复合材料箔，再将纯Ti箔和Al基复合材料箔在丙酮中超声清洗并烘干；

三、将步骤二处理后的纯Ti箔和Al基复合材料箔交替叠层放置，再进行热压处理，控制热压温度为350℃～550℃，压力为20MPa～50MPa，保温时间为1h～2h，得到Ti-Al基复合材料板材；

四、将步骤三得到的Ti-Al基复合材料板材放入真空热压炉中进行反应退火，控制温度为650℃～800℃，保温4h～10h，再升温至1000℃～1300℃进行致密化处理，控制致密化处理压力为20MPa～100MPa，保温时间为0.5h～10h，然后在温度为1300℃～1400℃条件下保温10min～60min，得到TiAl基复合材料板材。

4.根据权利要求3所述的快速制备TiAl基复合材料板材的方法，其特征在于步骤一中纯Ti板和权利要求1所述的一种Al基复合材料的厚度比为1.08：1。

5.根据权利要求3所述的快速制备TiAl基复合材料板材的方法，其特征在于步骤二中HF溶液的体积浓度为10%～15%。

6.根据权利要求3所述的快速制备TiAl基复合材料板材的方法，其特征在于步骤二中NaOH溶液的质量浓度为10%～15%。

7.根据权利要求3所述的快速制备TiAl基复合材料板材的方法，其特征在于步骤三中控制热压温度为360℃～540℃，压力为22MPa～45MPa。

8.根据权利要求3所述的快速制备TiAl基复合材料板材的方法，其特征在于步骤三中纯Ti箔的层数为n+1层，Al基复合材料箔的的层数为n层，其中n为正整数，且n≥1。

9.根据权利要求3所述的快速制备TiAl基复合材料板材的方法，其特征在于步骤四中控制致密化处理压力为22MPa～98MPa，保温时间为0.7h～9.8h。

10.根据权利要求9所述的快速制备TiAl基复合材料板材的方法，其特征在于步骤四中控制致密化处理压力为30MPa～90MPa，保温时间为1h～9h。