[发明专利]一种复合超声振动高压扭转制备多孔钛基复合材料的方法

权利要求书

1.一种复合超声振动高压扭转制备多孔钛基复合材料的方法，其特征在于包括粉末配置过程、烧结过程、复合超声振动高压扭转过程、多孔钛基复合材料成形过程、清洗与烘干过程共五个过程；

(a)粉末配置过程：选择含量大于99.99％的金属钛粉、镁粉、银粉、硅粉、磷粉末的质量比为55：15：1：25：1，确定单次扭压过程粉末混合物的质量为500g；

(b)烧结过程：将配置好的混合粉末在压力机上通过模具挤压，制成按一定强度和密度的毛坯，毛坯的相对密度为0.81；然后在真空烧结炉中经850°真空高温烧结5小时后，使多孔钛基复合材料进一步连结焊合，将毛坯批量加工成d8mm×0.5mm的盘状试样；将一个试样装入包套；

(c)复合超声振动高压扭转过程：变幅杆振动频率20-100kHz，振幅10-100μm，工具头距压头轴线10-50毫米，工具头距压头轴线10-50毫米，选择高压扭转系统，通过高压扭转系统调整压头的转速为500-1000rpm，下压力为1-2GPa，扭压时间为10-30min，扭压次数2-6次；在复合超声振动高压扭转过程中，超声波发生器通过信号传输线连接振动单元，换能器与变幅杆相连，变幅杆再连着工具头，二者均通过双头螺柱连接，工具头的超声振动导入点在压头下方的高压扭转区域，振动单元通过定位卡具与压头固定，紧压在待变形粉末混合物包套上，由工具头从压头周围的先将超声波导入待变形粉末混合物内；工具头距压头轴线10-50毫米；所述的工具头与水平面呈30°-70°夹角；所述的工具头端面制成球面，材料为工具钢、钛合金或硬质合金；

(d)多孔钛基复合材料成形过程：通过选用65℃的5M氢氧化钠溶液浸入12小时，除去扭压阶段制得的块状金属固体中的非金属硅，然后选用65℃的100mM盐酸溶液浸入8小时，除去扭压阶段制得的块状金属固体中的金属镁，形成含银多孔钛基复合材料；

(e)清洗与烘干过程：用蒸馏水超声波反复清洗多孔钛基复合成形过程所制得的含银多孔钛基复合材料4-8次，并在空气当中干燥24小时。