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专利号: 2019100814731
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面化学处理;金属材料的扩散处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆;金属材料腐蚀或积垢的一般抑制〔2〕
更新日期:2024-01-05
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摘要:

权利要求书:

1.一种复相碳化物涂层/钛铌合金基复合材料,其特征在于,包括钛铌合金基体和覆盖在基体上的复相碳化物涂层,所述复相碳化物涂层包括基体表面的纳米级复相碳化钛铌陶瓷层,所述纳米级复相碳化钛铌陶瓷层表面上覆盖有纳米+微米级复相碳化钛铌陶瓷层,所述钛铌合金基体中铌原子百分比含量不低于10%。

2.根据权利要求1所述的一种复相碳化物涂层/钛铌合金基复合材料,其特征在于,所述钛铌合金基体的厚度为1mm-10mm,所述复相碳化物涂层厚度为20μm-200μm,所述纳米级复相碳化钛铌陶瓷层厚度为10μm-140μm。

3.一种复相碳化物涂层/钛铌合金基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,选取1mm-10mm厚的TiNb合金板和1mm-3mm厚的钢铁板,所述TiNb合金板中Nb百分比含量不低于10%;

步骤2,对选取的TiNb合金板和钢铁板进行表面预清洁;

步骤3,将预清洁后的TiNb合金板和钢铁板叠放在一起,然后放置于高温气氛/真空炉内进行1050℃-1150℃的高温原位反应后,TiNb合金板和钢铁板对接面生成双尺度复相碳化钛铌金属陶瓷涂层,去除该涂层表面剩余的钢铁板材,即制得复相碳化物涂层/钛铌合金基复合材料。

4.根据权利要求3所述一种复相碳化物涂层/钛铌合金基复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤2中的表面预清洁具体过程如下:步骤2.1,对选取的TiNb合金板和钢铁板表面进行喷丸处理;

步骤2.2,对喷丸处理后的TiNb合金板和钢铁板进行酸洗和水洗;

步骤2.3,对水洗后的TiNb合金板和钢铁板进行表面打磨;

步骤2.4,对打磨后的TiNb合金板和钢铁板进行酒精超声清洗。

5.根据权利要求4所述一种复相碳化物涂层/钛铌合金基复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤2.2中的酸洗包括先用体积浓度约为60mL/L的磷酸冲洗,再用体积浓度约为

200mL/L的硫酸冲洗。

6.根据权利要求3所述一种复相碳化物涂层/钛铌合金基复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤3中高温原位反应的工艺过程包括,先将所述高温气氛/真空炉内温度从室温升至1050℃-1150℃保温一段时间,再降温至720±1℃保温0.5h-1.5h,最后随炉冷却至室温。

7.根据权利要求6所述一种复相碳化物涂层/钛铌合金基复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤3中,高温气氛/真空炉的升温速度为10℃/min。

8.根据权利要求6所述一种复相碳化物涂层/钛铌合金基复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤3中,高温气氛/真空炉内温度升至1050℃-1150℃时的保温时间为2h-10h。

9.根据权利要求6所述一种复相碳化物涂层/钛铌合金基复合材料的制备方法,所述步骤3中,高温气氛/真空炉内气氛为真空或惰性保护气体。

10.根据权利要求3所述的一种复相碳化物涂层/钛铌合金基复合材料,其特征在于,所述钢铁板为碳钢板或灰口铸铁板。