金属间化合物的制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种多孔TiAl3金属间化合物的制备方法。
【背景技术】
[0002]TiAl3金属间化合物具有低密度、高熔点、高比强度以及高温抗氧化性能优异等特点，被认为是一种很有发展前景的轻质高温结构材料，如制备成多孔材料，将拓宽其高温合金应用领域。
[0003]钛铝金属间化合物主要有Ti3Al、TiAl3、γ-TiAl三种金属间化合物，目前，常用元素粉末反应合成法不需添加其他造孔剂，利用Ti和Al金属元素间反应过程Kirkendall效应进行反应造孔。但需要Ti和Al的混粉、压实和烧结，相对而言，这种制备方法工序较复杂，能耗较高，成本较贵。
[0004]现在，压力浸渗通过铝液浸渗到球形钛粉孔隙中来制备γ -TiAl金属间化合物的致密材料，要求钛粉松散堆积体的孔隙率控制在35?50%之间，并需在真空热压烧结炉中钢模具内进行加压烧结才行。通过铝液浸渗到球形钛粉孔隙中来制备TiAl3材料时，要求松散体的孔隙率超过65 %以上，然而，对于球形粉末松散体的最大孔隙率约为50 %，这是无法通过球形钛粉松散堆积来实现的。至今，很少见到通过无压浸渗制备多孔钛铝金属间化合物的报道。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了解决上述存在的问题，而提供一种多孔TiAl3金属间化合物的制备方法。
[0006]本发明的一种多孔TiAl3金属间化合物的制备方法，它是按照以下步骤进行的:
[0007]一、按质量百分含量分别称取56.8?69.2%的纯铝块和43.2?30.8%的多孔钛，其中多孔钛的空隙率为68.6?78.9% ;
[0008]二、将纯铝块和多孔钛线切割成与石墨模具形状尺寸相当的块体，然后将纯铝块和多孔钛依次放入石墨模具中，再将整个石墨模具放入真空炉中；抽真空后，以10?20°C/min的升温速率加热，直到升温至680?750°C后保温2?6h，得到所述的多孔TiAl3金属间化合物。
[0009]本发明包含以下有益效果:
[0010]本发明提供液态Al借助毛细管力无压浸渗到多孔钛来制备多孔TiAl3金属间化合物，不仅可以避免粉末冶金法中原材料混粉和压实等复杂工序，而且无需压力浸渗而省去真空热压烧结炉和钢模具，只要一台真空炉和石墨模具即可，并且直接用高孔隙率的多孔钛作为预制体，获得多孔TiAl3金属间化合物，所以能够降低辅助装置成本，简化制备工序，容易操作。
[0011]本发明提供Al无压浸渗到多孔钛来制备多孔TiAl3金属间化合物，只用一台真空炉即可实现无压浸渗制备多孔TiAl3金属间化合物，所用制备设备少，工序简单，操作容易，易于推广。
【具体实施方式】
[0012]【具体实施方式】一:本实施方式的一种多孔TiAl3金属间化合物的制备方法，它是按照以下步骤进行的:
[0013]一、按质量百分含量分别称取56.8?69.2%的纯铝块和43.2?30.8%的多孔钛，其中多孔钛的空隙率为68.6?78.9% ;
[0014]二、将纯铝块和多孔钛线切割成与石墨模具形状尺寸相当的块体，然后将纯铝块和多孔钛依次放入石墨模具中，再将整个石墨模具放入真空炉中；抽真空后，以10?20°C/min的升温速率加热，直到升温至680?750°C后保温2?6h，得到所述的多孔TiAl3金属间化合物。
[0015]本实施方式的纯铝块纯度为99.9%。
[0016]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:按质量百分含量分别称取56.8?69%的纯铝块和43.2?31 %的多孔钛。其它与【具体实施方式】一相同。
[0017]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:按质量百分含量分别称取56.8?65%的纯铝块和43.2?35%的多孔钛。其它与【具体实施方式】一相同。
[0018]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:按质量百分含量分别称取56.8?60%的纯铝块和43.2?40%的多孔钛。其它与【具体实施方式】一相同。
[0019]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:按质量百分含量分别称取56.8?58%的纯铝块和43.2?42%的多孔钛。其它与【具体实施方式】一相同。
[0020]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:按质量百分含量分别称取56.8?58%的纯铝块和43.2?42%的多孔钛。其它与【具体实施方式】一相同。
[0021]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:多孔钛的空隙率为70?78%。其它与【具体实施方式】一相同。
[0022]【具体实施方式】八:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:多孔钛的空隙率为71?78%。其它与【具体实施方式】一相同。
[0023]【具体实施方式】九:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:多孔钛的空隙率为72?78%。其它与【具体实施方式】一相同。
[0024]【具体实施方式】十:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:多孔钛的空隙率为73?78%。其它与【具体实施方式】一相同。
[0025]【具体实施方式】十一:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:多孔钛的空隙率为74?78%。其它与【具体实施方式】一相同。
[0026]【具体实施方式】十二:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:多孔钛的空隙率为75?78%。其它与【具体实施方式】一相同。
[0027]【具体实施方式】十三:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:多孔钛的空隙率为76?78%。其它与【具体实施方式】一相同。
[0028]【具体实施方式】十四:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:以12?20°C/min的升温速率加热，直到升温至690?750°C后保温2?6h。其它与【具体实施方式】一相同。
[0029]【具体实施方式】十五:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:以15?20°C/min的升温速率加热，直到升温至700?750°C后保温2?6h。其它与【具体实施方式】一相同。
[0030]【具体实施方式】十六:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:以18?20°C/min的升温速率加热，直到升温至720?750°C后保温2?6h。其它与【具体实施方式】一相同。
[0031]本
【发明内容】
不仅限于上述各实施方式的内容，其中一个或几个【具体实施方式】的组合同样也可以实现发明的目的。
[0032 ]通过以下实施例验证本发明的有益效果:
[0033]实施例1
[0034]本实施例的一种多孔TiAl3金属间化合物的制备方法，它是按照以下步骤进行的:
[0035]一、按质量百分含量分别称取62.8 %的纯铝块和37.2 %的多孔钛，其中，多孔钛的空