CN113386405A - 一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法，该方法包括：一、氧化石墨烯、硅粉分散到乙醇中并加入硝酸铝搅匀得到混合溶液，将钛箔预处理；二、采用电泳沉积法在钛箔表面共沉积氧化石墨烯和硅粉，得到表面共沉积氧化石墨烯‑硅涂层的钛箔；三、将表面共沉积氧化石墨烯‑硅涂层的钛箔堆叠烧结得到碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料。本发明采用含有氧化石墨烯和硅粉的混合溶液作为电泳沉积液，提高了氧化石墨烯和硅在钛箔上的沉积效率，通过对TiC和Ti5Si3增强体的含量配比及总含量的精确调控，使得层状钛基复合材料在展现出高强度的同时保留较高塑性，保证了层状钛基复合材料具有高强韧的特性。

Description

一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法
技术领域
本发明属于复合材料制备技术领域，具体涉及一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法。
背景技术
钛基复合材料在航空航天领域有广泛应用，开发综合性能优异的钛基复合材料是材料学家一直追求的目标。无论是单一增强体还是多种增强体混杂增强的钛基复合材料，增强体均匀分布时钛基复合材料强度较高，塑性往往很差。改变钛基复合材料中增强体均匀分布的理念，设计增强体与基体多层分布结构，利用其结构效应来实现复合材料的强韧化匹配为开发新型钛基复合材料指明了方向。
发明人团队(Chengxin Lei,Yan Du,Ming Zhu,Wangtu Huo,Hao Wu,YushengZhang,Microstructure and mechanical properties of in situ TiC/Ti compositeswith a laminated structure synthesized by spark plama sintering,Mater.Sci.Eng.A,812(2021):141136)将氧化石墨烯通过电泳沉积技术沉积在钛箔上，然后将沉积氧化石墨烯的钛箔堆叠烧结制备了综合性能较好的原位TiC/Ti层状复合材料，复合材料的屈服强度提升明显(最高达到696MPa，提升幅度>130％)，此时复合材料保持6.1％的伸长率，虽然该层状复合材料的塑性明显优于增强体均匀分布的复合材料(D.R.Ni,L.Geng,J.Zhang,Z.Z.Zheng,Effect of B4C particle size on microstructure of insitu titanium matrix composites prepared by reactive processing of Ti–B4Csystem.Scr.Mater.55(2006)429)，但整体强韧性仍有待进一步优化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法。该方法采用含有氧化石墨烯和硅粉的混合溶液作为电泳沉积液进行电泳沉积，极大地提高了氧化石墨烯和硅粉在钛箔上的沉积效率，得到的表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔经堆叠烧结后生成碳化物TiC和硅化物Ti5Si3增强体，通过对TiC和Ti5Si3增强体的含量配比及总含量的精确调控，使得层状钛基复合材料在展现出高强度的同时保留较高塑性，保证了层状钛基复合材料具有高强韧的特性。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、氧化石墨烯、硅粉分散以及钛箔预处理：将氧化石墨烯与硅粉加入到乙醇中超声分散0.5h～1h，然后加入硝酸铝并搅拌均匀，得到混合溶液，将钛箔放入混合酸溶液中清洗10s，然后依次采用清水和乙醇进行清洗，再吹干；所述硅粉与氧化石墨烯的质量比为1～3:1；所述混合酸溶液由HF、HNO3和H2O组成，且混合酸溶液中HF、HNO3和H2O的体积浓度比为1:3:8；
步骤二、钛箔表面共沉积氧化石墨烯和硅粉：以步骤一中经吹干后的钛箔为阴极，以铜片为阳极，以步骤一中得到的混合溶液为电泳沉积液，固定阴极和阳极的板间距及沉积电压进行电泳沉积，使得氧化石墨烯和硅粉同时沉积在阴极的钛箔上，得到表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔；所述阴极与阳极的板间距为50mm，电泳沉积的电压为110V～130V，电泳沉积的时间为30s～180s；
步骤三、复合材料制备：将步骤二中得到的表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔沿同方向层层堆叠，然后在真空条件下进行烧结，得到碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料。
本发明首先采用电泳沉积的方法将氧化石墨烯和硅粉同时沉积在钛箔上形成表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔，由于硅粉本身不吸附Al3+无法带有正电荷，电泳沉积液中氧化石墨烯和硅粉共存，提高了氧化石墨烯和硅在钛箔上的沉积效率；然后将表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔沿同方向层层堆叠并烧结得到层状钛基复合材料，烧结过程中氧化石墨烯-硅涂层中的C元素、Si元素与其沉积的钛箔以及堆叠上方的钛箔中Ti元素反应生成原位碳化物TiC和硅化物Ti5Si3增强体，一方面提高了相邻钛箔之间的结合力，另一方面TiC和Ti5Si3增强体的生成使得层状钛基复合材料的力学强度显著提升；此外，通过控制硅粉与氧化石墨烯的质量比和电泳沉积时间，实现了对层状钛基复合材料中TiC和Ti5Si3增强体的含量配比及总含量的精确调控，从而本发明制备的层状钛基复合材料在展现出高强度的同时保留较高塑性，保证了层状钛基复合材料具有高强韧的特性。
上述的一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述硝酸铝与氧化石墨烯的质量比为2:3，氧化石墨烯的质量与超声分散采用的乙醇的体积之比为0.7～0.8:1，质量的单位为mg，体积的单位为mL。该优选硝酸铝与氧化石墨烯的质量比保证了氧化石墨烯充分吸附Al3+带有正电荷，促进了电泳沉积过程中氧化石墨烯在电场作用下向钛箔定向移动。
更优选地，所述硅粉与氧化石墨烯的质量比为2:1。
上述的一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述硅粉为粒径3μm～5μm的球形粉末。该优选的粒径使得硅粉稳定地悬浮在电泳沉积液中并在电泳沉积过程中跟随氧化石墨烯同时向钛箔定向移动，实现在钛箔表面的快速共沉积。
上述的一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯的质量与超声分散采用的乙醇的体积之比为0.75:1。该优选的氧化石墨烯质量与乙醇体积比保证了电泳沉积液中氧化石墨烯浓度适中，从而更好地能带动硅粉同时向钛箔定向移动。
上述的一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述钛箔的厚度为0.05mm～0.2mm。该优选的钛箔厚度有效保证了产物层状钛基复合材料中TiC和Ti5Si3增强体的体积分数较高，从而有效发挥两者的协同强化效果。
更优选地，所述钛箔的厚度为0.05mm～0.1mm。
上述的一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤二中所述电泳沉积的电压为120V。该优选的沉积电压保证了阴极和阳极之间形成足够强度的电场，从而有利于实现氧化石墨烯和硅粉的共沉积。
上述的一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤二中所述电泳沉积的时间为30s～120s。该优选的沉积时间在短时范围内即可实现氧化石墨烯和硅粉在钛箔表面的快速共沉积，提高了高强韧层状钛基复合材料的制备速度。
上述的一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤二中所述电泳沉积的时间为30s～60s。
上述的一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述烧结的压力为40MPa，温度为1000℃，保温时间为5min，真空度为1Pa。该优选烧结的工艺参数一方面保证沉积的氧化石墨烯和硅粉与钛基体充分反应生成TiC和Ti5Si3两种增强体，另一方面也有利于实现层状钛基复合材料的快速致密化。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采用含有氧化石墨烯和硅粉的混合溶液作为电泳沉积液进行电泳沉积，极大地提高了氧化石墨烯和硅在钛箔上的沉积效率，且得到的表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔经堆叠烧结后，生成碳化物TiC和硅化物Ti5Si3增强体，通过对两种增强体含量的调控，使得层状钛基复合材料的力学强度性能显著提升且保留较高塑性，提高了相邻钛箔之间的结合力，保证了层状钛基复合材料具有高强韧的特性。
2、本发明通过在电泳沉积液中引入硅粉提高氧化石墨烯和硅在钛箔上的沉积效率，提高了制备效率，缩短了工艺流程，且该方法适用于多种金属或合金表面共沉积氧化石墨烯与金属或非金属颗粒。
3、与传统球磨混粉工艺制备原位TiC与Ti5Si3协同强化钛基复合材料相比，本发明的方法不引入杂质元素，避免了生成杂质相对增强相产生不良影响，可操作性强，应用价值高。
4、本发明的工艺成本低、易于实现，应用范围广，且整个制备过程耗时短，通常不超过1.5h，适用于工业化大批量生产，同时也为新型多种增强体混杂增强金属基复合材料提供了新思路。
下面通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明实施例1中表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔的SEM形貌图。
图2a为本发明实施例1中表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔的EDS能谱中C元素分布图。
图2b为本发明实施例1中表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔的EDS能谱中Si元素分布图。
图3为本发明实施例1制备的碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料的截面组织形貌图。
图4为本发明对比例1制备的钛材料的截面组织形貌图。
图5为本发明对比例2制备的碳化物TiC强化的层状钛基复合材料的截面组织形貌图。
具体实施方式
本发明实施例1～实施例5和对比例2的步骤一中混合溶液中氧化石墨烯的质量含量相同，实施例1～实施例9的步骤三中采用的不同层数钛箔的总质量相同。
实施例1
本实施例包括以下步骤：
步骤一、氧化石墨烯、硅粉分散以及钛箔预处理：将氧化石墨烯与硅粉加入到乙醇中超声分散0.5h，然后加入硝酸铝并搅拌均匀，得到混合溶液，将钛箔放入混合酸溶液中清洗10s，然后依次采用清水和乙醇进行清洗，再吹干；所述硝酸铝与氧化石墨烯的质量比为2:3，所述硅粉为粒径3μm～5μm的球形粉末，硅粉与氧化石墨烯的质量比为1:1，氧化石墨烯的质量与超声分散采用的乙醇的体积之比为0.75:1，质量的单位为mg，体积的单位为mL；所述钛箔的厚度为0.05mm；所述混合酸溶液由HF、HNO3和H2O组成，且混合酸溶液中HF、HNO3和H2O的体积浓度比为1:3:8；
步骤二、钛箔表面共沉积氧化石墨烯和硅粉：以步骤一中经吹干后的钛箔为阴极，以铜片为阳极，以步骤一中得到的混合溶液为电泳沉积液，固定阴极和阳极的板间距及沉积电压进行电泳沉积，使得氧化石墨烯和硅粉同时沉积在阴极的钛箔上，得到表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔；所述阴极与阳极的板间距为50mm，电泳沉积的电压为120V，电泳沉积的时间为180s；
步骤三、复合材料制备：将40层步骤二中得到的表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔沿同方向层层堆叠，然后在真空条件下进行烧结，得到碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料；所述烧结的压力为40MPa，温度为1000℃，保温时间为5min，真空度为1Pa。
图1为本实施例中表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔的SEM形貌图，从图1可以看出，该表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔中的钛箔表面分布有氧化石墨烯和硅粉。
图2a为本实施例中表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔的EDS能谱中C元素分布图，图2b为本实施例中表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔的EDS能谱中Si元素分布图，从图2a和图2b可以看出，该表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔中，氧化石墨烯和硅粉均匀沉积在钛箔表面。
对比例1
本对比例包括以下步骤：
步骤一、钛箔预处理：将钛箔放入混合酸溶液中清洗10s，然后依次采用清水和乙醇进行清洗，再吹干；所述钛箔的厚度为0.05mm，所述混合酸溶液由HF、HNO3和H2O组成，且混合酸溶液中HF、HNO3和H2O的体积浓度比为1:3:8；；
步骤二、钛材料制备：将40层步骤一中经吹干后的钛箔沿同方向层层堆叠，然后在真空条件下进行烧结，得到钛材料；所述烧结的压力为40MPa，温度为1000℃，保温时间为5min，真空度为1Pa。
对比例2
本对比例包括以下步骤：
步骤一、氧化石墨烯分散以及钛箔预处理：将氧化石墨烯加入到乙醇中超声分散0.5h，然后加入硝酸铝并搅拌均匀，得到混合溶液，将钛箔放入混合酸溶液中清洗10s，然后依次采用清水和乙醇进行清洗，再吹干；所述硝酸铝与氧化石墨烯的质量比为2:3，氧化石墨烯的质量与超声分散采用的乙醇的体积之比为0.75:1，质量的单位为mg，体积的单位为mL，且氧化石墨烯的质量与实施例1中硅粉与氧化石墨烯的总质量相等；所述钛箔的厚度为0.05mm；所述混合酸溶液由HF、HNO3和H2O组成，且混合酸溶液中HF、HNO3和H2O的体积浓度比为1:3:8；
步骤二、钛箔表面共沉积氧化石墨烯和硅粉：以步骤一中经吹干后的钛箔为阴极，以铜片为阳极，以步骤一中得到的混合溶液为电泳沉积液，固定阴极和阳极的板间距及沉积电压进行电泳沉积，使得氧化石墨烯沉积在阴极的钛箔上，得到表面沉积氧化石墨烯涂层的钛箔；所述阴极与阳极的板间距为50mm，电泳沉积的电压为120V，电泳沉积的时间为180s；
步骤三、复合材料制备：将40层步骤二中得到的表面沉积氧化石墨烯涂层的钛箔沿同方向层层堆叠，然后在真空条件下进行烧结，得到碳化物TiC强化的层状钛基复合材料；所述烧结的压力为40MPa，温度为1000℃，保温时间为5min，真空度为1Pa。
将实施例1制备的碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料、对比例1制备的钛材料和对比例2制备的碳化物TiC强化的层状钛基复合材料均机械抛光至镜面状态，然后分别采用由质量浓度为40％的HF溶液、质量浓度为65％的HNO3溶液与H2O按照1:3:4的体积比配制的混合酸溶液腐蚀30s，再采用光学显微镜观察腐蚀后的截面组织，结果如图3、图4和图5所示。
图3为本实施例制备的碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料的截面组织形貌图，从图3可以看出，实施例1制备的碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料呈现典型的片层组织，经XRD测试证明片层组织界面处的第二相为TiC和Ti5Si3。
图4为本发明对比例1制备的钛材料的截面组织形貌图，从图4可以看出，该钛材料中未出现层状特征。
图5为本发明对比例2制备的碳化物TiC强化的层状钛基复合材料的截面组织形貌图，从图5可以看出，该碳化物TiC强化的层状钛基复合材料中呈现层状特征，经XRD测试证明片层组织界面处的第二相为TiC。
对比例3
本对比例包括以下步骤：
步骤一、硅粉分散以及钛箔预处理：将硅粉加入到乙醇中超声分散0.5h，然后加入硝酸铝并搅拌均匀，得到混合溶液，将钛箔放入混合酸溶液中清洗10s，然后依次采用清水和乙醇进行清洗，再吹干；所述硝酸铝与硅粉的质量比为2:3，所述硅粉为粒径3μm～5μm的球形粉末，硅粉的质量与超声分散采用的乙醇的体积之比为0.75:1，质量的单位为mg，体积的单位为mL；所述钛箔的厚度为0.05mm；所述混合酸溶液由HF、HNO3和H2O组成，且混合酸溶液中HF、HNO3和H2O的体积浓度比为1:3:8；
步骤二、钛箔表面共沉积硅粉：以步骤一中经吹干后的钛箔为阴极，以铜片为阳极，以步骤一中得到的混合溶液为电泳沉积液，固定阴极和阳极的板间距及沉积电压进行电泳沉积；所述阴极与阳极的板间距为50mm，电泳沉积的电压为120V，电泳沉积的时间为180s。
经观测，由于硅粉本身不吸附Al3+无法带有正电荷，不带电荷的硅粉在电场作用下不发生迁移，本对比例的步骤二中经电泳沉积后的钛箔表面干净无硅粉沉积，无法进行后续烧结制备复合材料的工艺，故实验终止；同时，实施例1的步骤二中实现了氧化石墨烯和硅粉的共沉积，说明电泳沉积过程中氧化石墨烯带动悬浮在电泳沉积液中的硅粉同时向钛箔定向移动。另外，实施例1的步骤二中表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔中共沉积的氧化石墨烯-硅涂层的质量分数为2.75％，而对比例2的步骤二中表面沉积氧化石墨烯涂层的钛箔中沉积的氧化石墨烯涂层的质量分数为3.24％，说明本发明通过电泳沉积液中氧化石墨烯和硅粉的共存，提高了氧化石墨烯和硅粉在钛箔上的沉积效率。
实施例2
本实施例包括以下步骤：
步骤一、氧化石墨烯、硅粉分散以及钛箔预处理：将氧化石墨烯与硅粉加入到乙醇中超声分散0.5h，然后加入硝酸铝并搅拌均匀，得到混合溶液，将钛箔放入混合酸溶液中清洗10s，然后依次采用清水和乙醇进行清洗，再吹干；所述硝酸铝与氧化石墨烯的质量比为2:3，所述硅粉为粒径3μm～5μm的球形粉末，硅粉与氧化石墨烯的质量比为2:1，氧化石墨烯的质量与超声分散采用的乙醇的体积之比为0.75:1，质量的单位为mg，体积的单位为mL；所述钛箔的厚度为0.05mm；所述混合酸溶液由HF、HNO3和H2O组成，且混合酸溶液中HF、HNO3和H2O的体积浓度比为1:3:8；
步骤二、钛箔表面共沉积氧化石墨烯和硅粉：以步骤一中经吹干后的钛箔为阴极，以铜片为阳极，以步骤一中得到的混合溶液为电泳沉积液，固定阴极和阳极的板间距及沉积电压进行电泳沉积，使得氧化石墨烯和硅粉同时沉积在阴极的钛箔上，得到表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔；所述阴极与阳极的板间距为50mm，电泳沉积的电压为120V，电泳沉积的时间为30s；
步骤三、复合材料制备：将40层步骤二中得到的表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔沿同方向层层堆叠，然后在真空条件下进行烧结，得到碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料；所述烧结的压力为40MPa，温度为1000℃，保温时间为5min，真空度为1Pa。
经检测，本实施例步骤二中表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔中共沉积的氧化石墨烯-硅涂层的质量分数为1.42％。
实施例3
本实施例包括以下步骤：
步骤一、氧化石墨烯、硅粉分散以及钛箔预处理：将氧化石墨烯与硅粉加入到乙醇中超声分散1h，然后加入硝酸铝并搅拌均匀，得到混合溶液，将钛箔放入混合酸溶液中清洗10s，然后依次采用清水和乙醇进行清洗，再吹干；所述硝酸铝与氧化石墨烯的质量比为2:3，所述硅粉为粒径3μm～5μm的球形粉末，硅粉与氧化石墨烯的质量比为2:1，氧化石墨烯的质量与超声分散采用的乙醇的体积之比为0.75:1，质量的单位为mg，体积的单位为mL；所述钛箔的厚度为0.05mm；所述混合酸溶液由HF、HNO3和H2O组成，且混合酸溶液中HF、HNO3和H2O的体积浓度比为1:3:8；
步骤二、钛箔表面共沉积氧化石墨烯和硅粉：以步骤一中经吹干后的钛箔为阴极，以铜片为阳极，以步骤一中得到的混合溶液为电泳沉积液，固定阴极和阳极的板间距及沉积电压进行电泳沉积，使得氧化石墨烯和硅粉同时沉积在阴极的钛箔上，得到表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔；所述阴极与阳极的板间距为50mm，电泳沉积的电压为120V，电泳沉积的时间为60s；
步骤三、复合材料制备：将40层步骤二中得到的表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔沿同方向层层堆叠，然后在真空条件下进行烧结，得到碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料；所述烧结的压力为40MPa，温度为1000℃，保温时间为5min，真空度为1Pa。
经检测，本实施例步骤二中表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔中共沉积的氧化石墨烯-硅涂层的质量分数为2.34％。
实施例4
本实施例包括以下步骤：
步骤一、氧化石墨烯、硅粉分散以及钛箔预处理：将氧化石墨烯与硅粉加入到乙醇中超声分散0.5h，然后加入硝酸铝并搅拌均匀，得到混合溶液，将钛箔放入混合酸溶液中清洗10s，然后依次采用清水和乙醇进行清洗，再吹干；所述硝酸铝与氧化石墨烯的质量比为2:3，所述硅粉为粒径3μm～5μm的球形粉末，硅粉与氧化石墨烯的质量比为2:1，氧化石墨烯的质量与超声分散采用的乙醇的体积之比为0.75:1，质量的单位为mg，体积的单位为mL；所述钛箔的厚度为0.05mm；所述混合酸溶液由HF、HNO3和H2O组成，且混合酸溶液中HF、HNO3和H2O的体积浓度比为1:3:8；
步骤二、钛箔表面共沉积氧化石墨烯和硅粉：以步骤一中经吹干后的钛箔为阴极，以铜片为阳极，以步骤一中得到的混合溶液为电泳沉积液，固定阴极和阳极的板间距及沉积电压进行电泳沉积，使得氧化石墨烯和硅粉同时沉积在阴极的钛箔上，得到表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔；所述阴极与阳极的板间距为50mm，电泳沉积的电压为120V，电泳沉积的时间为120s；
步骤三、复合材料制备：将40层步骤二中得到的表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔沿同方向层层堆叠，然后在真空条件下进行烧结，得到碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料；所述烧结的压力为40MPa，温度为1000℃，保温时间为5min，真空度为1Pa。
实施例5
本实施例包括以下步骤：
步骤一、氧化石墨烯、硅粉分散以及钛箔预处理：将氧化石墨烯与硅粉加入到乙醇中超声分散0.5h，然后加入硝酸铝并搅拌均匀，得到混合溶液，将钛箔放入混合酸溶液中清洗10s，然后依次采用清水和乙醇进行清洗，再吹干；所述硝酸铝与氧化石墨烯的质量比为2:3，所述硅粉为粒径3μm～5μm的球形粉末，硅粉与氧化石墨烯的质量比为3:1，氧化石墨烯的质量与超声分散采用的乙醇的体积之比为0.75:1，质量的单位为mg，体积的单位为mL；所述钛箔的厚度为0.05mm；所述混合酸溶液由HF、HNO3和H2O组成，且混合酸溶液中HF、HNO3和H2O的体积浓度比为1:3:8；
步骤二、钛箔表面共沉积氧化石墨烯和硅粉：以步骤一中经吹干后的钛箔为阴极，以铜片为阳极，以步骤一中得到的混合溶液为电泳沉积液，固定阴极和阳极的板间距及沉积电压进行电泳沉积，使得氧化石墨烯和硅粉同时沉积在阴极的钛箔上，得到表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔；所述阴极与阳极的板间距为50mm，电泳沉积的电压为120V，电泳沉积的时间为180s；
步骤三、复合材料制备：将40层步骤二中得到的表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔沿同方向层层堆叠，然后在真空条件下进行烧结，得到碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料；所述烧结的压力为40MPa，温度为1000℃，保温时间为5min，真空度为1Pa。
经检测，本实施例步骤二中表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔中共沉积的氧化石墨烯-硅涂层的质量分数为5.14％，远高于对比例2仅沉积氧化石墨烯的质量份数3.24％，说明本发明电泳沉积液中氧化石墨烯和硅粉共存有助于提高氧化石墨烯和硅粉在钛箔上的沉积效率。
实施例6
本实施例包括以下步骤：
步骤一、氧化石墨烯、硅粉分散以及钛箔预处理：将氧化石墨烯与硅粉加入到乙醇中超声分散0.5h，然后加入硝酸铝并搅拌均匀，得到混合溶液，将钛箔放入混合酸溶液中清洗10s，然后依次采用清水和乙醇进行清洗，再吹干；所述硝酸铝与氧化石墨烯的质量比为2:3，所述硅粉为粒径3μm～5μm的球形粉末，硅粉与氧化石墨烯的质量比为2:1，氧化石墨烯的质量与超声分散采用的乙醇的体积之比为0.75:1，质量的单位为mg，体积的单位为mL；所述钛箔的厚度为0.1mm；所述混合酸溶液由HF、HNO3和H2O组成，且混合酸溶液中HF、HNO3和H2O的体积浓度比为1:3:8；
步骤二、钛箔表面共沉积氧化石墨烯和硅粉：以步骤一中经吹干后的钛箔为阴极，以铜片为阳极，以步骤一中得到的混合溶液为电泳沉积液，固定阴极和阳极的板间距及沉积电压进行电泳沉积，使得氧化石墨烯和硅粉同时沉积在阴极的钛箔上，得到表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔；所述阴极与阳极的板间距为50mm，电泳沉积的电压为120V，电泳沉积的时间为180s；
步骤三、复合材料制备：将20层步骤二中得到的表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔沿同方向层层堆叠，然后在真空条件下进行烧结，得到碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料；所述烧结的压力为40MPa，温度为1000℃，保温时间为5min，真空度为1Pa。
实施例7
本实施例包括以下步骤：
步骤一、氧化石墨烯、硅粉分散以及钛箔预处理：将氧化石墨烯与硅粉加入到乙醇中超声分散0.5h，然后加入硝酸铝并搅拌均匀，得到混合溶液，将钛箔放入混合酸溶液中清洗10s，然后依次采用清水和乙醇进行清洗，再吹干；所述硝酸铝与氧化石墨烯的质量比为2:3，所述硅粉为粒径3μm～5μm的球形粉末，硅粉与氧化石墨烯的质量比为2:1，氧化石墨烯的质量与超声分散采用的乙醇的体积之比为0.75:1，质量的单位为mg，体积的单位为mL；所述钛箔的厚度为0.2mm；所述混合酸溶液由HF、HNO3和H2O组成，且混合酸溶液中HF、HNO3和H2O的体积浓度比为1:3:8；
步骤二、钛箔表面共沉积氧化石墨烯和硅粉：以步骤一中经吹干后的钛箔为阴极，以铜片为阳极，以步骤一中得到的混合溶液为电泳沉积液，固定阴极和阳极的板间距及沉积电压进行电泳沉积，使得氧化石墨烯和硅粉同时沉积在阴极的钛箔上，得到表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔；所述阴极与阳极的板间距为50mm，电泳沉积的电压为120V，电泳沉积的时间为180s；
步骤三、复合材料制备：将10层步骤二中得到的表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔沿同方向层层堆叠，然后在真空条件下进行烧结，得到碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料；所述烧结的压力为40MPa，温度为1000℃，保温时间为5min，真空度为1Pa。
实施例8
本实施例包括以下步骤：
步骤一、氧化石墨烯、硅粉分散以及钛箔预处理：将氧化石墨烯与硅粉加入到乙醇中超声分散0.5h，然后加入硝酸铝并搅拌均匀，得到混合溶液，将钛箔放入混合酸溶液中清洗10s，然后依次采用清水和乙醇进行清洗，再吹干；所述硝酸铝与氧化石墨烯的质量比为2:3，所述硅粉为粒径3μm～5μm的球形粉末，硅粉与氧化石墨烯的质量比为2:1，氧化石墨烯的质量与超声分散采用的乙醇的体积之比为0.7:1，质量的单位为mg，体积的单位为mL；所述钛箔的厚度为0.05mm；所述混合酸溶液由HF、HNO3和H2O组成，且混合酸溶液中HF、HNO3和H2O的体积浓度比为1:3:8；
步骤二、钛箔表面共沉积氧化石墨烯和硅粉：以步骤一中经吹干后的钛箔为阴极，以铜片为阳极，以步骤一中得到的混合溶液为电泳沉积液，固定阴极和阳极的板间距及沉积电压进行电泳沉积，使得氧化石墨烯和硅粉同时沉积在阴极的钛箔上，得到表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔；所述阴极与阳极的板间距为50mm，电泳沉积的电压为110V，电泳沉积的时间为60s；
步骤三、复合材料制备：将40层步骤二中得到的表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔沿同方向层层堆叠，然后在真空条件下进行烧结，得到碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料；所述烧结的压力为40MPa，温度为1000℃，保温时间为5min，真空度为1Pa。
实施例9
本实施例包括以下步骤：
步骤一、氧化石墨烯、硅粉分散以及钛箔预处理：将氧化石墨烯与硅粉加入到乙醇中超声分散0.5h，然后加入硝酸铝并搅拌均匀，得到混合溶液，将钛箔放入混合酸溶液中清洗10s，然后依次采用清水和乙醇进行清洗，再吹干；所述硝酸铝与氧化石墨烯的质量比为2:3，所述硅粉为粒径3μm～5μm的球形粉末，硅粉与氧化石墨烯的质量比为2:1，氧化石墨烯的质量与超声分散采用的乙醇的体积之比为0.8:1，质量的单位为mg，体积的单位为mL；所述钛箔的厚度为0.05mm；所述混合酸溶液由HF、HNO3和H2O组成，且混合酸溶液中HF、HNO3和H2O的体积浓度比为1:3:8；
步骤二、钛箔表面共沉积氧化石墨烯和硅粉：以步骤一中经吹干后的钛箔为阴极，以铜片为阳极，以步骤一中得到的混合溶液为电泳沉积液，固定阴极和阳极的板间距及沉积电压进行电泳沉积，使得氧化石墨烯和硅粉同时沉积在阴极的钛箔上，得到表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔；所述阴极与阳极的板间距为50mm，电泳沉积的电压为130V，电泳沉积的时间为60s；
步骤三、复合材料制备：将40层步骤二中得到的表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔沿同方向层层堆叠，然后在真空条件下进行烧结，得到碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料；所述烧结的压力为40MPa，温度为1000℃，保温时间为5min，真空度为1Pa。
将实施例1～实施例5制备的碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料、对比例1制备的钛材料和对比例2制备的碳化物TiC强化的层状钛基复合材料上分别切取拉伸试样，然后按照GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第一部分室温试验方法》进行拉伸性能测试测试，结果如表1所示，其中UTS代表抗拉强度，YS代表屈服强度，δ代表伸长率。
表1
Figure BDA0003121520160000161
从表1可知，实施例1制备的碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料的强度和塑性较对比例2制备的碳化物TiC强化的层状钛基复合材料均得到提升，且远高于对比例1制备的钛材料；进一步将实施例2与对比例2对比发现，对比例2步骤二电泳沉积时间为180s，但实施例2将硅粉与氧化石墨烯的质量比提高到2:1而电泳沉积时间仅用30s，且制备得到的层状复合材料的强塑性匹配也显著优于对比例2，说明本发明的电泳沉积引入硅粉后在更短的时间内获得性能优异的层状钛基复合材料。
另外，钛箔表面沉积的氧化石墨烯和硅粉的质量含量决定了层状复合材料中TiC和Ti5Si3增强体的质量含量；实施例2步骤二中表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔中共沉积的氧化石墨烯-硅涂层的质量分数为1.42％，远远低于对比例2步骤二表面沉积氧化石墨烯涂层的钛箔中沉积的氧化石墨烯的质量分数2.75％，但实施例2制备的碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料在增强体含量低于对比例2制备的碳化物TiC强化的层状钛基复合材料中增强体含量的条件下，仍然具有更高的强度，说明本发明采用碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的效果优于仅采用碳化物TiC强化，同时实施例2制备的碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料的塑性也远高对比例2，说明本发明对层状钛基复合材料中TiC和Ti5Si3增强体的含量配比以及总含量的精准调控可保证层状钛基复合材料展现出高强韧的特性。
将实施例2～实施例4进行比较可知，随着电泳沉积时间的增加，碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料的强度增幅显著，但塑性逐渐恶化。
实施例5的结果表明将硅粉与氧化石墨烯的质量比提高到3:1时，虽然碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料的强度提升明显，但塑性也明显降低。
因此，本发明通过控制硅粉与氧化石墨烯的质量比和电泳沉积时间，实现了对层状钛基复合材料中TiC和Ti5Si3增强体的含量配比及总含量的精确调控，使得层状钛基复合材料在展现出高强度的同时保留较高塑性，保证了层状钛基复合材料具有高强韧的特性。
实施例6和实施例7分别在0.1mm和0.2mm厚的钛箔上实现了氧化石墨烯和硅粉的快速共沉积，对实施例6和实施例7获得的层状钛基复合材料进行力学性能测试表明层状钛基复合材料具有较好的强韧性，但实施例7获得的复合材料的强度显著降低，表明钛箔的优选厚度不宜超过0.1mm。
同时，经检测，实施例8和实施例9也获得了高强韧层状钛基复合材料。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、氧化石墨烯、硅粉分散以及钛箔预处理：将氧化石墨烯与硅粉加入到乙醇中超声分散0.5h～1h，然后加入硝酸铝并搅拌均匀，得到混合溶液，将钛箔放入混合酸溶液中清洗10s，然后依次采用清水和乙醇进行清洗，再吹干；所述硅粉与氧化石墨烯的质量比为1～3:1；所述混合酸溶液由HF、HNO3和H2O组成，且混合酸溶液中HF、HNO3和H2O的体积浓度比为1:3:8；
步骤二、钛箔表面共沉积氧化石墨烯和硅粉：以步骤一中经吹干后的钛箔为阴极，以铜片为阳极，以步骤一中得到的混合溶液为电泳沉积液，固定阴极和阳极的板间距及沉积电压进行电泳沉积，使得氧化石墨烯和硅粉同时沉积在阴极的钛箔上，得到表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔；所述阴极与阳极的板间距为50mm，电泳沉积的电压为110V～130V，电泳沉积的时间为30s～180s；
步骤三、复合材料制备：将步骤二中得到的表面共沉积氧化石墨烯-硅涂层的钛箔沿同方向层层堆叠，然后在真空条件下进行烧结，得到碳化物TiC和硅化物Ti5Si3协同强化的层状钛基复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述硝酸铝与氧化石墨烯的质量比为2:3，氧化石墨烯的质量与超声分散采用的乙醇的体积之比为0.7～0.8:1，质量的单位为mg，体积的单位为mL。
3.根据权利要求1所述的一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述硅粉为粒径3μm～5μm的球形粉末。
4.根据权利要求2所述的一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯的质量与超声分散采用的乙醇的体积之比为0.75:1。
5.根据权利要求1所述的一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述钛箔的厚度为0.05mm～0.2mm。
6.根据权利要求1所述的一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤二中所述电泳沉积的电压为120V。
7.根据权利要求1所述的一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤二中所述电泳沉积的时间为30s～120s。
8.根据权利要求7所述的一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤二中所述电泳沉积的时间为30s～60s。
9.根据权利要求1所述的一种高强韧层状钛基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述烧结的压力为40MPa，温度为1000℃，保温时间为5min，真空度为1Pa。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114000182A (zh) * 2021-10-21 2022-02-01 重庆大学 一种金属镁-铜-石墨烯层状复合材料制备方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011195864A (ja) * 2010-03-18 2011-10-06 Katsuyoshi Kondo チタン基複合材料およびその製造方法
CN103035889A (zh) * 2011-10-09 2013-04-10 海洋王照明科技股份有限公司 石墨烯/纳米硅复合电极片及其制备方法
US20150028263A1 (en) * 2013-07-26 2015-01-29 Yanbo Wang Methods for mass-producing silicon nano powder and graphene-doped silicon nano powder
CN104617280A (zh) * 2015-01-28 2015-05-13 哈尔滨工业大学 一种锂离子电池用免粘结剂石墨烯/硅电极及其制备方法
CN109887767A (zh) * 2019-04-03 2019-06-14 山东星火科学技术研究院 一种基于石墨烯的微型超级电容器及其制备方法
CN109994704A (zh) * 2019-04-03 2019-07-09 山东星火科学技术研究院 一种用于锂离子电池高导电性石墨烯/碳纳米管复合涂层及其制备方法
CN110421918A (zh) * 2019-08-06 2019-11-08 西安航空学院 一种热管理用石墨膜-Ti层状块体复合材料及其制备方法
CN110667205A (zh) * 2019-10-12 2020-01-10 西北有色金属研究院 一种氧化石墨烯涂层金属层状复合材料的制备方法
CN111020264A (zh) * 2019-12-28 2020-04-17 南京环达新材料有限公司 一种三维堆积体增强钛基复合材料及其制备方法
CN111379002A (zh) * 2020-03-31 2020-07-07 西安稀有金属材料研究院有限公司 一种快速制备高强韧层状钛基复合材料的方法
CN111957975A (zh) * 2019-05-20 2020-11-20 中南大学 一种石墨烯增强铜基复合材料的制备技术

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011195864A (ja) * 2010-03-18 2011-10-06 Katsuyoshi Kondo チタン基複合材料およびその製造方法
CN103035889A (zh) * 2011-10-09 2013-04-10 海洋王照明科技股份有限公司 石墨烯/纳米硅复合电极片及其制备方法
US20150028263A1 (en) * 2013-07-26 2015-01-29 Yanbo Wang Methods for mass-producing silicon nano powder and graphene-doped silicon nano powder
CN104617280A (zh) * 2015-01-28 2015-05-13 哈尔滨工业大学 一种锂离子电池用免粘结剂石墨烯/硅电极及其制备方法
CN109887767A (zh) * 2019-04-03 2019-06-14 山东星火科学技术研究院 一种基于石墨烯的微型超级电容器及其制备方法
CN109994704A (zh) * 2019-04-03 2019-07-09 山东星火科学技术研究院 一种用于锂离子电池高导电性石墨烯/碳纳米管复合涂层及其制备方法
CN111957975A (zh) * 2019-05-20 2020-11-20 中南大学 一种石墨烯增强铜基复合材料的制备技术
CN110421918A (zh) * 2019-08-06 2019-11-08 西安航空学院 一种热管理用石墨膜-Ti层状块体复合材料及其制备方法
CN110667205A (zh) * 2019-10-12 2020-01-10 西北有色金属研究院 一种氧化石墨烯涂层金属层状复合材料的制备方法
CN111020264A (zh) * 2019-12-28 2020-04-17 南京环达新材料有限公司 一种三维堆积体增强钛基复合材料及其制备方法
CN111379002A (zh) * 2020-03-31 2020-07-07 西安稀有金属材料研究院有限公司 一种快速制备高强韧层状钛基复合材料的方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHENGXIN LEI: "Microstructure and mechanical properties of in situ TiC_Ti composites with a laminated structure synthesized by spark plasma sintering", 《MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING A》 *
HAO WU等: "Microstructure and superior mechanical property of in situ (TiBw + TiCp)_Ti composites with laminated structure", 《CERAMICS INTERNATIONAL》 *
张在玉等: "石墨烯/纯钛基复合材料的制备及其导电性能的研究", 《云南大学学报(自然科学版)》 *
段宏强等: "原位合成层状Ti-(TiB+TiC)/Ti复合材料的组织与力学性能", 《机械工程材料》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114000182A (zh) * 2021-10-21 2022-02-01 重庆大学 一种金属镁-铜-石墨烯层状复合材料制备方法

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