一种基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末及其制备方法

本发明涉及钛合金，尤其涉及一种基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末及其制备方法。

背景技术：

1、向钛合金中加入不同的陶瓷粉末并通过激光增材制造技术可以快速制备出具有良好的耐高温性能、耐腐蚀性能以及较高的比强度等性能优良的工件。将陶瓷粉末与钛合金粉末进行混合是激光增材制备钛基复合材料的一个初步工序，也是一个重要步骤。然而，目前国内外一般使用行星球磨机将陶瓷粉末与钛合金粉末进行混合，这种混合方法具有混合时间长、混合效率低等问题。而且在实际工作中有可能出现球磨罐中加入的磨球会将钛合金球形粉末砸扁平、破碎，并且磨球上会粘附陶瓷粉末使得陶瓷添加量降低使得后续的实验不准确。

2、因此，提高陶瓷粉末与钛合金粉末的混合效率同时保持陶瓷添加量的准确性以及钛合金的球形状态是目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末制备方法，解决现有技术中陶瓷与钛合金混合工艺步骤冗长、耗时较长以及混合过程中钛合金球形粉末破碎的问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末的制备方法，包括以下步骤：

4、将tc4钛合金粉末与tib2粉末混合，进行抽真空，然后进行声共振混合，得到陶瓷增强钛合金粉末。

5、优选的，在上述一种基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末的制备方法中，所述tc4钛合金粉末的粒度为53～120μm。

6、优选的，在上述一种基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末的制备方法中，所述tib2粉末的粒度为100～200nm。

7、优选的，在上述一种基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末的制备方法中，所述tc4钛合金粉末与tib2粉末的质量比为97.5～99.95：0.05～2.5。

8、优选的，在上述一种基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末的制备方法中，所述抽真空后的压力为8～15kpa。

9、优选的，在上述一种基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末的制备方法中，所述声共振混合的共振频率为60～65hz。

10、优选的，在上述一种基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末的制备方法中，所述声共振混合的加速度为60～90g。

11、优选的，在上述一种基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末的制备方法中，所述声共振混合的时间为10～30min。

12、本发明还提供了一种基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末的制备方法制得的陶瓷增强钛合金粉末。

13、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

14、本发明提出的通过声共振混合技术制备陶瓷增强钛合金粉末，固定声共振混合的共振频率、振动时间，改变加速度使陶瓷粉末均匀包覆球形钛合金粉末材料。本发明所提供的方法操作简单、效率高、原材料损耗小，可通过添加不同的微纳米陶瓷粉末量以获得不同质量分数的陶瓷增强钛合金混合粉末；产品不会像通过行星式球磨机生产出扁平状的混合粉末，tib2粉末能够钉扎在钛合金表面，且钛合金粉末保持完整的球形状态；制备的钛合金混合粉末具有陶瓷添加量精准等优点。

技术特征：

1.一种基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末的制备方法，其特征在于，所述tc4钛合金粉末的粒度为53～120μm。

3.根据权利要求1或2所述的基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末的制备方法，其特征在于，所述tib2粉末的粒度为100～200nm。

4.根据权利要求3所述的基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末的制备方法，其特征在于，所述tc4钛合金粉末与tib2粉末的质量比为97.5～99.95：0.05～2.5。

5.根据权利要求4所述的基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末的制备方法，其特征在于，所述抽真空后的压力为8～15kpa。

6.根据权利要求4或5所述的基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末的制备方法，其特征在于，所述声共振混合的共振频率为60～65hz。

7.根据权利要求6所述的基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末的制备方法，其特征在于，所述声共振混合的加速度为60～90g。

8.根据权利要求7所述的基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末的制备方法，其特征在于，所述声共振混合的时间为10～30min。

9.权利要求1～8任一项所述的基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末的制备方法制得的陶瓷增强钛合金粉末。

技术总结
本发明属于钛合金技术领域，公开了一种基于声共振的广谱性微纳米陶瓷增强钛合金粉末及其制备方法。该基于声共振的陶瓷增强钛合金粉末的制备方法，包括以下步骤：将TC4钛合金粉末与TiB<subgt;2</subgt;粉末混合，进行抽真空，然后进行声共振混合，最终得到陶瓷增强钛合金粉末。本发明所提供的方法操作简单、效率高、原材料损耗小，可通过添加不同的微纳米陶瓷粉末量以获得不同质量分数的陶瓷增强钛合金混合粉末；产品会保持钛合金的球形状态；制备的微纳米陶瓷增强钛合金粉末具有微纳米陶瓷添加量精准等优点。

技术研发人员：王晓明,赵阳,杨柏俊,王文宇,高雪松,朱甫宏,任智强,滕涛,韩国峰,臧艳,朱胜
受保护的技术使用者：中国人民解放军陆军装甲兵学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5