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公开(公告)号：CN116590563A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310550468.7
申请日：2023-05-16
申请人： 河南科技大学
摘要： 本发明公开了一种纳米Ti2AlC诱导晶内孪晶强韧化TiAl合金及其制备方法，该合金制备方法包括制备单层分散石墨烯、将TiAl预合金球形粉末与单层分散石墨烯低能球磨均匀得到复合粉末、对复合粉末进行SPS烧结得到复合材料和对复合材料进行热轧处理步骤；其中，将复合粉末置于炉中，以100℃/min的速率升温至1320℃进行SPS烧结，保温时间为10min，烧结压力为45MPa，然后随炉冷却，得到具有全片层组织的Ti2AlC/TiAl复合材料，同时在TiAl晶内原位析出纳米Ti2AlC；对Ti2AlC/TiAl复合材料进行多道次热轧制，轧制温度为1200℃，轧制速度为0.5m/s，轧制总变形量为10%，每个道次间回炉10min。本发明通过对TiAl晶内进行微观组织调控，通过TiAl晶内纳米Ti2AlC诱导孪晶，提高复合材料室温及高温力学性能。
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公开(公告)号：CN114734040B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202210192273.5
申请日：2022-03-01
申请人： 河南科技大学
摘要： 一种呈网络状分布的原位自生钛铝复合材料的制备方法，将石墨烯纳米片和十二烷基苯磺酸加入去离子水中，然后进行超声分散处理得到石墨烯溶液；将球形Ti粉和石墨烯溶液加入无水乙醇中，然后进行加热超声搅拌和干燥处理，得到表面具有石墨烯涂层的Ti/石墨烯复合粉末；将球形Al粉和Ti/石墨烯复合粉末加入球磨机中进行球磨，对得到的Ti/Al/石墨烯复合粉末进行激光选区熔化成形，制备出呈网络状分布的原位自生Ti2AlC/TiAl复合材料。本发明通过加热超声搅拌、球磨和激光选区熔化成形相互配合的方法，使原位自生的Ti2AlC增强相呈网络状均匀的分布在TiAl基体中，网络结构的存在提高材料整体协调变形能力、钝化裂纹、阻碍裂纹扩展，在提高强度的同时提高材料的塑韧性。
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公开(公告)号：CN114959359B
公开(公告)日：2023-03-03
申请号：CN202210509755.9
申请日：2022-05-11
申请人： 河南科技大学
摘要： 本发明公开了高致密化定向排列Ti2AlC/TiAl仿生复合材料及其制备方法，原位生成的Ti2AlC颗粒以定向排列的层状结构分布TiAl基体中，两者形成具有层状结构特征的仿生复合材料。本发明制备方法主要包括：首先将Ti粉、Al粉和单层/少层超声分散石墨烯纳米片粉低能球磨得到复合粉体，然后将复合粉体置于包套中，室温压制真空密封后进行半固态热挤压以得到层状TiAl/C棒材，随后结合真空烧结反应合成和热轧制技术制备出高致密化定向排列Ti2AlC/TiAl仿生复合材料。本发明通过半固态热挤压变形以及真空烧结反应合成体系，制备出具有轻质、高强韧、致密均匀特点的高致密化定向排列Ti2AlC/TiAl仿生复合材料，并且具有工艺简单，制备成本低和构型可控强等优点。
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公开(公告)号：CN114959359A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210509755.9
申请日：2022-05-11
申请人： 河南科技大学
摘要： 本发明公开了高致密化定向排列Ti2AlC/TiAl仿生复合材料及其制备方法，原位生成的Ti2AlC颗粒以定向排列的层状结构分布TiAl基体中，两者形成具有层状结构特征的仿生复合材料。本发明制备方法主要包括：首先将Ti粉、Al粉和单层/少层超声分散石墨烯纳米片粉低能球磨得到复合粉体，然后将复合粉体置于包套中，室温压制真空密封后进行半固态热挤压以得到层状TiAl/C棒材，随后结合真空烧结反应合成和热轧制技术制备出高致密化定向排列Ti2AlC/TiAl仿生复合材料。本发明通过半固态热挤压变形以及真空烧结反应合成体系，制备出具有轻质、高强韧、致密均匀特点的高致密化定向排列Ti2AlC/TiAl仿生复合材料，并且具有工艺简单，制备成本低和构型可控强等优点。
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公开(公告)号：CN114734040A
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202210192273.5
申请日：2022-03-01
申请人： 河南科技大学
摘要： 一种呈网络状分布的原位自生钛铝复合材料的制备方法，将石墨烯纳米片和十二烷基苯磺酸加入去离子水中，然后进行超声分散处理得到石墨烯溶液；将球形Ti粉和石墨烯溶液加入无水乙醇中，然后进行加热超声搅拌和干燥处理，得到表面具有石墨烯涂层的Ti/石墨烯复合粉末；将球形Al粉和Ti/石墨烯复合粉末加入球磨机中进行球磨，对得到的Ti/Al/石墨烯复合粉末进行激光选区熔化成形，制备出呈网络状分布的原位自生Ti2AlC/TiAl复合材料。本发明通过加热超声搅拌、球磨和激光选区熔化成形相互配合的方法，使原位自生的Ti2AlC增强相呈网络状均匀的分布在TiAl基体中，网络结构的存在提高材料整体协调变形能力、钝化裂纹、阻碍裂纹扩展，在提高强度的同时提高材料的塑韧性。
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公开(公告)号：CN112404441A
公开(公告)日：2021-02-26
申请号：CN202011360423.6
申请日：2020-11-27
申请人： 河南科技大学
摘要： 本发明公开一种Cu‑(石墨烯/Al)多级层状复合材料，其宏观上呈现Cu/Al层状结构，其中Cu层微观上呈现层状微纳米晶结构，Al层微观上呈现石墨烯/Al微纳米叠层结构。制备方法主要包括：利用球磨法获得片状Al和Cu粉末，以氧化石墨烯为原料，利用超声分散法获得单层石墨烯，并利用静电吸附法将单层石墨烯与片状Al粉末混合制备石墨烯/Al片状复合粉末；再将石墨烯/Al片状复合粉末与片状Cu粉末进行层状组装，经过真空热压烧结和热锻造制备出高致密化的Cu‑(石墨烯/Al)多级层状复合材料。本发明通过向Cu/Al层状复合材料的Al层引入石墨烯以及宏微多尺度层状构型设计，制备出具有轻质、高强韧、高导热和高导电的Cu‑(石墨烯/Al)多级层状复合材料，用于各种航空航天用轻质电热元器件。
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公开(公告)号：CN115255359A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202210701355.8
申请日：2022-06-21
申请人： 河南科技大学
摘要： 本发明公开了呈网‑层结构的Ti2AlC/TiAl复合材料及其制备方法，其制备方法为：将Ti‑48Al‑2Cr‑2Nb预合金球形粉末与单层石墨烯纳米片加入球磨罐中进行低能球磨，得到单层石墨烯纳米片包覆TiAl复合粉末，对TiAl复合粉末进行放电等离子烧结，得到Ti2AlC/TiAl复合块体，然后将Ti2AlC/TiAl复合块体置于真空热处理炉中进行热处理，即得到呈网状‑片层两级结构的Ti2AlC/TiAl复合材料。本发明采用放电等离子烧结调控出一级网状Ti2AlC组织结构克服晶界软化；接着采用热处理调控出ɑ2‑Ti3Al/γ‑TiAl片层基体组织并在ɑ2‑Ti3Al/γ‑TiAl片层基体相界处靶向引入的纳米片层Ti2AlC，其中纳米片层Ti2AlC能够抑制ɑ2‑Ti3Al/γ‑TiAl片层基体基体的粗大和热稳定性不足的缺点，该复合材料的制备进一步拓宽了TiAl基复合材料的高温应用领域。
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公开(公告)号：CN115255359B
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202210701355.8
申请日：2022-06-21
申请人： 河南科技大学
摘要： 本发明公开了呈网‑层结构的Ti2AlC/TiAl复合材料及其制备方法，其制备方法为：将Ti‑48Al‑2Cr‑2Nb预合金球形粉末与单层石墨烯纳米片加入球磨罐中进行低能球磨，得到单层石墨烯纳米片包覆TiAl复合粉末，对TiAl复合粉末进行放电等离子烧结，得到Ti2AlC/TiAl复合块体，然后将Ti2AlC/TiAl复合块体置于真空热处理炉中进行热处理，即得到呈网状‑片层两级结构的Ti2AlC/TiAl复合材料。本发明采用放电等离子烧结调控出一级网状Ti2AlC组织结构克服晶界软化；接着采用热处理调控出ɑ2‑Ti3Al/γ‑TiAl片层基体组织并在ɑ2‑Ti3Al/γ‑TiAl片层基体相界处靶向引入的纳米片层Ti2AlC，其中纳米片层Ti2AlC能够抑制ɑ2‑Ti3Al/γ‑TiAl片层基体基(56)对比文件曾凌霄;常辉;胡锐;张铁邦;李金山.自生Ti_2AlC/TiAl复合材料的组织及反应过程.稀有金属材料与工程.2013,(04),第785-788页.张茜.石墨烯对粉末冶金TiAl合金组织性能的影响《.中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》.2016,(第2016 年 第02期期),第B022-127页.岳云龙;王志杰;尹海燕;吴海涛;苏通;徐言超.Ti_2AlC/TiAl复合材料热处理组织的细化.稀有金属材料与工程.2007,(第02期),第4-8页.
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公开(公告)号：CN113182521B
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202110454116.2
申请日：2021-04-26
申请人： 河南科技大学
摘要： 本发明属于钛铝复合材料领域，具体涉及一种Ti2AlC/TiAl仿生微纳叠层复合材料及其制备方法。该Ti2AlC/TiAl仿生微纳叠层复合材料中，多个片状TiAl单元之间复合有Ti2AlC层；所述片状TiAl单元的厚度为微米级，所述Ti2AlC层的厚度为纳米级。本发明的仿生微纳叠层复合材料，以微米级TiAl层为“砖石”，以纳米级Ti2AlC层为“黏泥”，形成“砖砌式”微纳叠层结构；这种叠层结构能够通过多尺度下对裂纹偏转、钝化和桥接，有利于同时提高Ti2AlC/TiAl复合材料的强度和塑韧性。
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公开(公告)号：CN112404441B
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202011360423.6
申请日：2020-11-27
申请人： 河南科技大学
摘要： 本发明公开一种Cu‑(石墨烯/Al)多级层状复合材料，其宏观上呈现Cu/Al层状结构，其中Cu层微观上呈现层状微纳米晶结构，Al层微观上呈现石墨烯/Al微纳米叠层结构。制备方法主要包括：利用球磨法获得片状Al和Cu粉末，以氧化石墨烯为原料，利用超声分散法获得单层石墨烯，并利用静电吸附法将单层石墨烯与片状Al粉末混合制备石墨烯/Al片状复合粉末；再将石墨烯/Al片状复合粉末与片状Cu粉末进行层状组装，经过真空热压烧结和热锻造制备出高致密化的Cu‑(石墨烯/Al)多级层状复合材料。本发明通过向Cu/Al层状复合材料的Al层引入石墨烯以及宏微多尺度层状构型设计，制备出具有轻质、高强韧、高导热和高导电的Cu‑(石墨烯/Al)多级层状复合材料，用于各种航空航天用轻质电热元器件。
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