[发明专利]一种非晶基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种非晶基复合材料，其特征在于：所述的复合材料的基体为Cu-ETM非晶态合金，包括Cu和ETM元素，其原子百分比化学组成为Cu_100-a-bAl_aETM_b，其中a、b取值为0≤a≤25，25≤b≤75，ETM＝Zr_1-x-yHf_xTi_y，0≤x≤1，0≤y＜0.5；

所述基体上弥散分布着大小均一的氧化物颗粒，氧化物颗粒的组元配比为ETMO₂，氧化物颗粒的大小和数目密度均可通过制备工艺调节。

2.根据权利要求1所述的一种非晶基复合材料，其特征在于：所述的氧化物颗粒直径可在5-50nm之间调控，同时当氧化物颗粒大小一定时，其数目密度则对应于氧化物在复合材料中的体积分数，其值可控制在5％-30％之间。

3.一种权利要求1或2所述的非晶基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、制备ETM-O中间合金：

1.1)根据目标非晶基复合材料中所需氧化物析出相的体积分数，确定ETM-O中间合金中的O含量比例，并将其转化成重量百分比；采用工业纯ETM与ETMO₂为原料，称量、配制ETM-O中间合金；

1.2)将原料混合后置于非自耗电弧熔炼炉的水冷铜坩埚内，抽真空并充入工业纯Ar气氛进行熔炼，得到成分均匀的ETM-O中间合金锭；熔炼前后合金重量损失率控制在千分之五之内；

步骤二、制备非晶基复合材料：

2.1)以Cu_100-a-bAl_aETM_b非晶基体中包含不同体积分数ETMO₂氧化物析出物为目标，确定复合材料整体的化学组成，并将其转化成重量百分比；将步骤一制备的ETM-O中间合金破碎后，与工业纯ETM、Cu和Al为原料，配制合金原料；

2.2)将合金原料混合后置于非自耗电弧炉中，在低真空气氛下通过非自耗电弧熔炼方法获得成分均匀的合金锭；

2.3)利用熔体快淬与铜模吸铸技术，通过改变冷速范围来调控氧化物析出相的形核、长大动力学，最终获得非晶基复合材料，非晶基复合材料上弥散分布有不同密度和大小的纳米氧化物颗粒，且其析出物/基体界面结合良好。

4.根据权利要求3所述的一种非晶基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2.3)中的冷速范围为10³～10⁶K/s。

5.根据权利要求3所述的一种非晶基复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤1.2)中，熔炼过程中，抽真空至10Pa，充入0.01MPa的工业纯Ar气氛。