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龍圖騰網(wǎng)獲悉西北工業(yè)大學(xué)申請(qǐng)的專(zhuān)利一種仿生互穿Ti₂AlNb/TiAl基復(fù)合材料的制備方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN116921697B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-22發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?專(zhuān)利號(hào)為：202310917203.6，技術(shù)領(lǐng)域涉及：B22F10/28；該發(fā)明授權(quán)一種仿生互穿Ti₂AlNb/TiAl基復(fù)合材料的制備方法是由胡銳;鄒航;周咪;李勁光;劉鑫鑫;高子彤;黃啟亮;羅賢設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2023-07-25向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專(zhuān)利申請(qǐng)。

本一種仿生互穿Ti₂AlNb/TiAl基復(fù)合材料的制備方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：提供一種仿生互穿Ti2AlNbTiAl基復(fù)合材料的制備方法，屬于鈦鋁金屬間化合物基復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域。該方法利用選區(qū)激光熔化工藝增材制造三維連續(xù)結(jié)構(gòu)的Ti2AlNb增強(qiáng)體骨架，以弱化傳統(tǒng)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、層疊材料的力學(xué)性能各向異性，獲得多方向上強(qiáng)度與塑韌性良好匹配；操作更為方便，效率大幅度提高，并能有效控制增強(qiáng)體的體積分?jǐn)?shù)與增強(qiáng)體在基體中的排布，實(shí)現(xiàn)了增強(qiáng)體和基體的三維互通。然后通過(guò)熱壓燒結(jié)制備出具有優(yōu)異強(qiáng)度、塑性、韌性組合的仿生互穿Ti2AlNbTiAl基復(fù)合材料，為突破TiAl在航天動(dòng)力系統(tǒng)熱端部件的應(yīng)用瓶頸提供新途徑。

本發(fā)明授權(quán)一種仿生互穿Ti₂AlNb/TiAl基復(fù)合材料的制備方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種仿生互穿Ti2AlNbTiAl基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于： 用于選區(qū)激光熔化成形的Ti2AlNb增強(qiáng)體由22～25at.%的Al和20～30at.%的Nb，余量為T(mén)i組成；TiAl基體由45～48at.%的Al、1～3at.%的Cr和2～5at.%的Nb，余量為T(mén)i組成；上述組份均為原子百分比組成； 制備仿生互穿Ti2AlNbTiAl基復(fù)合材料的方法具體分為兩部分： （一）三維連續(xù)結(jié)構(gòu)Ti2AlNb增強(qiáng)體的選區(qū)激光熔化制備，具體過(guò)程為： 步驟1：粉末制備及預(yù)處理 根據(jù)上述合金成分稱(chēng)量原料，將稱(chēng)量的原料混合均勻后熔煉成母合金鑄錠，將得到的母合金鑄錠加工成直合金棒材，然后通過(guò)等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化法制備成Ti2AlNb合金粉末，將粉末干燥后備用； 步驟2：建立三維模型 首先，用UnigraphicsNX軟件構(gòu)建三維連續(xù)結(jié)構(gòu)Ti2AlNb增強(qiáng)體的stl模型文件，然后將其導(dǎo)入MaterialiseMagics軟件中進(jìn)行切片處理，將確定的三維模型具體參數(shù)導(dǎo)入MlabcusingR設(shè)備中； 步驟3：鋪粉及成形缸中氣氛處理 對(duì)基板進(jìn)行噴砂處理；首先向可升降的供粉缸中裝填Ti2AlNb合金粉末；然后對(duì)設(shè)備成形缸抽真空而使成形缸中氣氛達(dá)到要求； 步驟4：設(shè)置成形工藝參數(shù) 選區(qū)激光熔化成形工藝參數(shù)包括激光功率、掃描速度、掃描間距和鋪粉層厚； 步驟5：選區(qū)激光熔化成形 設(shè)置好成形工藝參數(shù)后，每鋪完一層粉，激光束根據(jù)三維模型的切片數(shù)據(jù)進(jìn)行選區(qū)熔化；然后成形缸中基板下降一個(gè)層厚的高度，刮刀再次進(jìn)行鋪粉，激光重新將新鋪的粉末選區(qū)熔化，該過(guò)程一直重復(fù)到試樣成形結(jié)束； 待試樣冷卻后，將試樣從基板上面切割下來(lái)，超聲清洗后干燥備用，完成三維連續(xù)結(jié)構(gòu)Ti2AlNb增強(qiáng)體的選區(qū)激光熔化制備； （二）仿生互穿Ti2AlNbTiAl基復(fù)合材料的制備，具體過(guò)程為： 步驟6：復(fù)合材料中增強(qiáng)體體積分?jǐn)?shù)的設(shè)計(jì) 基于步驟2三維模型，理論計(jì)算得到的增強(qiáng)體體積分?jǐn)?shù)為10～30vol.%； 步驟7：粉末裝填及冷壓 將制備得到的三維連續(xù)結(jié)構(gòu)Ti2AlNb骨架置于圓柱狀石墨模具中，根據(jù)增強(qiáng)相的體積分?jǐn)?shù)計(jì)算出填滿(mǎn)三維連續(xù)結(jié)構(gòu)間隙所需要TiAl合金粉末的體積，然后利用m=ρ×（πr2×h-Vr）公式即可計(jì)算出熱壓燒結(jié)所需TiAl合金粉末的質(zhì)量，將稱(chēng)量好的TiAl合金粉末裝填至模具中，對(duì)其進(jìn)行冷壓，制得仿生互穿Ti2AlNbTiAl粉體壓坯； 公式m=ρ×（πr2×h-Vr）中，m—TiAl合金粉末的質(zhì)量g；ρ—TiAl合金的密度gcm3；r—所用模具的半徑mm；h—三維連續(xù)結(jié)構(gòu)Ti2AlNb增強(qiáng)體的高度mm；Vr—增強(qiáng)體的體積分?jǐn)?shù)； 步驟8：熱壓燒結(jié)過(guò)程 將仿生互穿Ti2AlNbTiAl壓坯在1050～1250℃、45MPa壓力下真空燒結(jié)1h；熱壓燒結(jié)過(guò)程結(jié)束后，樣品隨爐冷卻降至室溫，即可制備出直徑為50mm、高為10mm的仿生互穿Ti2AlNbTiAl基復(fù)合材料。

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