[发明专利]一种TiB2

说明书

本发明属于TiB₂增强铝基复合材料制备领域，公开了一种TiB₂增强铝基复合材料及其制备方法，按重量百分比计，该复合材料的原料包括TiB₂和基体材料；该方法包括以下步骤：分别对基体材料和不锈钢板进行预处理；将预处理后的不锈钢板的光洁面对折并压制成不锈钢封套；将TiB₂置于预处理后的基体材料上，将基体材料对折，使基体材料包裹住TiB₂；对不锈钢封套进行轧制，每轧制一道次后沿所述不锈钢封套的长度方向进行对折，再轧制下一道次。沿同一个方向上轧制7次，然后转换90°方向进行轧制，每轧制一道次后沿所述不锈钢封套的长度方向进行对折。然后又旋转为第一次的方向在轧制7次，再旋转90°轧制一次，直到设定道次。本发明可在室温下制备出不同含量强化相的TiB₂/Al复合材料，制备的TiB₂/Al复合材料强化相分布均匀，强化效果显著，没有第二相生成。

技术领域

本发明属于TiB₂增强铝基复合材料制备领域，更具体地，涉及一种TiB₂增强铝基复合材料及其制备方法。

背景技术

用于强化铝合金的常规陶瓷材料包括碳化物、硼化物、氮化、和氧化物，在这些强化颗粒中，二硼化钛（TiB₂）是一种十分优秀且具有吸引力的候选材料。TiB₂是钛和硼组成的最稳定的化合物，以共价键连接，其晶胞结构为六方晶胞结构。TiB₂拥有良好的物理及化学性能，其熔点为2980℃，模量可达到565GPa，硬度可达到2500HV。除此之外，TiB₂拥有良好的导电性、导热性、抗腐蚀性及热稳定性，是一种十分优秀难得的颗粒增强相。TiB₂增强铝基复合材料在航空航天、汽车制造、电子仪器和军事等领域具有广阔的应用前景。

公开了一种高强度TiB₂颗粒增强的铝基复合材料板材制备工艺。具体工艺为:将A356合金材料放入石墨坩锅中加热到一定温度后，将干燥的一定量的氟硼酸钾加入熔融的A356合金之中并反应一定时间，当反应结束后降至一定温度后浇铸至挤压模具之中，并降至一定温度后直接按一定方式挤压，挤压结束后直接进行一定方式轧制后得到该板材。通过此制备工艺制备的TiB₂颗粒增强A356的复合材料板材基体晶粒较小，颗粒分布均匀，杂质少，板材抗拉强度得到了极大的提升，塑性也得到了提升。

CN109957685A公开了一种高分散TiB₂/A356复合材料制备方法，属于材料制备技术领域。增强颗粒质量百分比组份，TiB₂：3.0-10.0%，基体合金质量百分比组份Si：6.5-7.5%，Mg：0.35-0.45%，余量为Al，复合材料增强颗粒为尺寸小于1μm的TiB2颗粒，基体物像组成主要包括α-Al、Mg₂Si、共晶Si。采用熔体自蔓延直接合成法制备Al-TiB₂中间合金，以Al粉、Ti粉、TiO₂、H₃BO₃为原料，制备质量分数稳定，平均尺寸较小的TiB₂颗粒。本发明采用两步法制备复合材料，先制备Al-TiB₂中间合金，避免了直接在Al-Si-Mg基体合金中进行原位反应，从而对合金成分造成损耗，进而以Al-TiB₂中间合金为基体，加入铝锭调整成分，制备复合材料。

已公开的现有技术，制备TiB₂增强铝基复合材料的方法都是采用在铝熔体里添加增强相的方法，增强体TiB₂颗粒可选择直接添加或反应生成。这种制备方法温度很高，在铝的熔点以上，因此存在合金元素烧损，生产条件恶劣，能耗较高等缺点。

发明内容