碳化硅纤维增强钛铝基复合材料及其制作方法.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(10)申请公布号CNCN103879065103879065A(43)申请公布日2014.06.25(21)申请号201210562901.0B32B37/10(2006.01)(22)申请日2012.12.21B32B37/24(2006.01)(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人马朝利马凤梅孙彦波刘茂文王婷婷文世珍武丹(74)专利代理机构北京金恒联合知识产权代理事务所11324代理人李强(51)Int.Cl.B32B5/08(2006.01)B32B15/14(2006.01)B32B15/20(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书4页说明书4页附图4页附图4页(54)发明名称碳化硅纤维增强钛铝基复合材料及其制作方法(57)摘要碳化硅纤维增强钛铝基复合材料的制作方法，包括：把第一金属箔(102)和第二金属箔(103)与碳化硅纤维(104)交替叠置，形成包括第一金属箔－第二金属箔－碳化硅纤维的叠层（101）；将叠层(101)放入模具（203）中，并把模具合模；把叠层（101）放入真空热压烧结炉，进行第一阶段高温热压处理，使其中的第一金属和第二金属反应；把带有叠层(101)的第一阶段高温热压产物的模具（203）放入真空热压烧结炉，进行第二阶段高温高压的烧结。本发明优点包括：1）不需预先制成相应合金；2）最终材料的合金成分可在制作过程中调整，极大提高了工艺的灵活性和适用性;3)采用真空热压烧结，可获得比传统工艺更优或相当的产品。还提供了用该方法制作的碳化硅纤维增强钛铝基复合材料。CN103879065ACN10387965ACN103879065A权利要求书1/2页1.碳化硅纤维增强钛铝基复合材料的制作方法，其特征在于包括：A、把一种第一金属箔(102)和一种第二金属箔(103)与碳化硅纤维(104)交替叠置，从而形成包括第一金属箔－第二金属箔－碳化硅纤维的叠层（101）；B、将叠层(101)放入模具（203）中，并把模具合模；C、把叠层（101）放入真空热压烧结炉，进行第一阶段高温热压处理，使其中的所述第一金属和所述第二金属发生反应；D、在真空热压烧结炉中对所述模具（203）中的所述叠层(101)在第一阶段高温热压处理后的产物进行第二阶段高温高压烧结。2.根据权利要求1的方法，其特征在于所述步骤C包括：所述第一阶段高温热压处理是对真空热压烧结炉抽真空之后，在真空的状态下进行的。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于利用与所述模具（203）相配合的上、下压头（201、202），在所述步骤D中的热压处理之前，对所述装入模具的叠层（101）进行压实处理。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤C所述的第一阶段高温热压处理包括：以20℃/分钟的升温速率，将所述叠层加热至650℃，并将所述叠层在该温度下保温2-10小时，在所述升温和/或保温的同时，利用加载在上、下压头（201、202）上的机械压力，对所述叠层施加50MPa的压力，进行真空热压处理。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述步骤B进一步包括：在模具(203)和上、下压头（201、202）之间放入石墨纸（204），以产生摩擦力，从而固定模具中的所述叠层（101）。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤B进一步包括：利用与所述模具（203）相配合的上、下压头（201、202），固定模具中的所述叠层（101）。7.根据权利要求1的方法，其特征在于所述步骤D包括对真空热压烧结炉抽真空。8.根据权利1所述的方法，其特征在于所述步骤D包括：以10℃/分钟的升温速率，将所述叠层加热至750℃－950℃，并将所述叠层在该温度下保温1小时－4小时，在所述升温和/或保温的同时，利用加载在上、下压头（201、202）上的机械压力，对所述叠层施加30MPa－50MPa的压力，进行真空热压烧结。9.根据权利要求1-8之一所述的方法，其特征在于通过控制所述金属箔－碳化硅纤维叠层（101）中的所述第一金属的箔（102）和第二金属的箔（103）的层数和/或厚度，从而控制所述金属箔－碳化硅纤维叠层（101）中的所述第一金属的箔（102）和第二金属的箔（103）的配比，以使所述第一阶段高温热压处理及第二阶段高温高压烧结后形成的所述碳化硅纤维增强钛铝基复合材料中的合金具有所需的成分。10.根据权利要求1－8中任何一项所述的方法，其特征在于2CN103879065A权利要求书2/2页所述第一金属的箔（102）是钛，所述第二金属的箔（103）是铝。11.根据权利要求1－8中任何一项所述的方法，其特征在于所述模具是石墨模具。12.根据权利要求1－8中任何一项所述