[发明专利]一种钛-硅-碳增强型氧化铝基多相复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种钛-硅-碳增强型氧化铝基多相复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）混合粉料的制备：将按体积比40：40～45：15～20量取钛粉、氧化铝粉和碳化硅粉，以酒精为分散介质，粉料与酒精体积比为1：6，氧化铝球为球磨介质，球磨4h，球磨后的料浆置于70℃干燥24h，充分干燥为粉料后，过50目筛，得到混合粉料；

2）真空热压烧结：将混合粉料置于真空热压炉中，在20～60MPa压力下，1400～1800℃热压烧结1～5h，得钛-硅-碳增强型氧化铝基多相复合材料；

所述的钛粉的粒径为0.5～2μm，氧化铝粉的粒径为0.5～3μm，碳化硅粉的粒径为0.5～2μm；

钛、碳和部分硅元素以TiC、Ti₅Si₃、Ti₃SiC₂化合物粒子的形式镶嵌于氧化铝基体中，剩余硅元素以原子形式固溶于复合材料的孔隙中，两部分硅元素的比例为70～75：25～30。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1）中，所述的钛粉、氧化铝粉和碳化硅粉体积比为40:40:20。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2）中，所述的烧结，升温速率为5～20℃/min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2）中，真空热压炉中，30MPa压力下，1600℃热压烧结2h。

5.一种权利要求1～4任一项所述方法制备的钛-硅-碳增强型氧化铝基多相复合材料；

所述的钛-硅-碳增强型氧化铝基多相复合材料由以下质量百分含量的成分组成：钛45～47%，硅5～12%，碳3～5%，氧17～36 %，余量为铝；

所述的钛、碳和部分硅元素以TiC、Ti₅Si₃、Ti₃SiC₂化合物粒子的形式镶嵌于氧化铝基体中，剩余硅元素以原子形式固溶于复合材料的孔隙中，两部分硅元素的比例为70～75：25～30；

所述的钛-硅-碳增强型氧化铝基多相复合材料相对密度为97.76～99%，显微硬度为19.52～25GPa，弯曲强度为431.23～600MPa，断裂韧性为7.83～15 MPa·m^1/2。

6.根据权利要求5所述的钛-硅-碳增强型氧化铝基多相复合材料，其特征在于：为板状或柱状，并有层状结构，尺寸为3～5μm。