一种耐高温钛基合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113278850A(43)申请公布日2021.08.20(21)申请号202110568390.2C25D3/12(2006.01)(22)申请日2021.05.24C25D5/12(2006.01)C25D5/50(2006.01)(71)申请人中山大学C25D21/12(2006.01)地址510275广东省广州市海珠区新港西路135号(72)发明人伍廉奎严豪杰曹发和(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202代理人颜希文(51)Int.Cl.C22C14/00(2006.01)C22F1/18(2006.01)C23C18/18(2006.01)C23C18/36(2006.01)C23C28/02(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称一种耐高温钛基合金及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种耐高温钛基合金及其制备方法，涉及钛合金技术领域。本发明所述耐高温钛基合金的制备方法包括如下步骤：(1)在钛基合金表面镀上一层耐高温金属层；(2)以四乙氧基硅烷、0.05～0.5mol/L硫酸镍溶液、无水乙醇、0.1～0.5mol/L硝酸钾溶液配制电沉积溶液；(3)电沉积制备初始复合薄膜；(4)将步骤(3)得到的钛基合金放入700～1200℃的热处理炉中保温4～7h，炉冷，得到所述耐高温钛基合金；所述步骤(1)中耐高温金属的热膨胀系数介于钛基合金和SiO2之间。由本发明所述方法制备的耐高温钛基合金在900℃氧化100h后仍然具有良好的稳定性，质量变化较小。CN113278850ACN113278850A权利要求书1/1页1.一种耐高温钛基合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在钛基合金表面镀上一层耐高温金属层；(2)配制电沉积前驱体溶液：将四乙氧基硅烷、0.05～0.5mol/L硫酸镍溶液、无水乙醇、0.1～0.5mol/L硝酸钾溶液按体积比0.1～0.4:0.1～0.4:2～8:2～8混合均匀，调节pH为3～5，搅拌，得到前驱体溶液；(3)将前驱体溶液加入电沉积槽中，以步骤(1)得到的镀有耐高温金属层的钛基合金为工作电极，铂或石墨为对电极进行电沉积；电极间距为1～10cm，电流密度为‑0.5～‑2.5mA/cm2，电沉积时间为50～2000s；电沉积结束后水洗、干燥，得到形成了初始复合薄膜的钛基合金；(4)将步骤(3)得到的钛基合金放入700～1200℃的热处理炉中保温4～7h，炉冷，得到所述耐高温钛基合金；所述步骤(1)中耐高温金属的热膨胀系数介于钛基合金和SiO2之间。2.如权利要求1所述的耐高温钛基合金的制备方法，其特征在于，所述钛基合金为含铝钛基合金，选自Ti3‑Al、Ti‑Al、Ti‑Al3、Ti‑6Al‑4V、TiAlNb、Ti‑47Al‑2Cr‑2Nb中的任意一种。3.如权利要求1所述的耐高温钛基合金的制备方法，其特征在于，在所述步骤(1)之前，去除钛基合金表面氧化皮，清洗、干燥。4.如权利要求1所述的耐高温钛基合金的制备方法，其特征在于，所述耐高温金属为Cr、Ni中的一种。5.如权利要求1所述的耐高温钛基合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，四乙氧基硅烷、硫酸镍溶液、无水乙醇、硝酸钾溶液的体积比为1:0.8～1.2:8～15:8～15；其中，硫酸镍溶液中硫酸镍的浓度为0.05～0.4mol/L，硝酸钾溶液中硝酸钾的浓度为0.15～0.25mol/L。6.如权利要求5所述的耐高温钛基合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，硫酸镍溶液中硫酸镍的浓度为0.1～0.2mol/L。7.如权利要求1所述的耐高温钛基合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，控制电流密度为‑1～‑2mA/cm2，控制电沉积时间为50～1000s。8.如权利要求1所述的耐高温钛基合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，热处理温度为700～1000℃，热处理环境为空气、氩气或真空。9.如权利要求8所述的耐高温钛基合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，热处理温度为800～900℃。10.一种由如权利要求1～9任一项所述方法制备得到的耐高温钛基合金。2CN113278850A说明书1/7页一种耐高温钛基合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及钛合金技术领域，尤其涉及一种耐高温钛基合金及其制备方法。背景技术[0002]Ti合金具有密度低、比强度和比刚度高且抗高温蠕变和抗氧化性能较好等特点，是综合性能较好的轻质高温合金，在航空航天、汽车、化工和医疗行业得到广泛应用，是超高音速飞行器和下一代先进航空发动机的首选材料。其中，Ti‑Al系金属间化合物以其优异的高温性能及良好的环境稳定性而成为高温结构