[发明专利]纤维增强金属间化合物复合材料及其制备成型的方法

权利要求书

1.一种纤维增强金属间化合物复合材料，其特征在于纤维增强金属间化合物复合材料由钛铝金属间化合物基体和纤维增强体组成；其中纤维增强体占复合材料体积的10％～60％。

2.根据权利要求1所述的纤维增强金属间化合物复合材料，其特征在于钛铝金属间化合物基体是Ti₃Al、TiAl、TiAl₃中的一种或其中几种的混合。

3.根据权利要求1所述的纤维增强金属间化合物复合材料，其特征在于纤维增强体为石墨长纤维、碳化硅长纤维、氧化铝长纤维、石墨短纤维、碳化硅短纤维、氧化铝短纤维、石墨纤维织物、碳化硅纤维织物或氧化铝纤维织物。

4.根据权利要求1所述的纤维增强金属间化合物复合材料，其特征在于纤维增强体占复合材料体积的30％～50％。

5.权利要求1所述纤维增强金属间化合物复合材料的制备成型方法，其特征在于纤维增强金属间化合物复合材料的制备成型方法由下述步骤实现：一、参照构件的形状要求设计并用石墨加工成胎模；二、用有机溶剂将钛粉混合调成浓度为0.02～1g/ml钛粉浆料；三、将纤维增强体浸入钛粉浆料中，制成预浸纤维；四、将预浸纤维缠绕或铺设或涂敷在芯模上，每缠绕或铺设或涂敷一层预浸纤维再补涂钛粉浆料，使钛粉充满纤维间隙，当缠绕或铺设或涂敷到零件厚度时胎具合模并压实，制成预制件；五、将预制件装入模具内预热到580～700℃，再将纯铝或铝合金熔化到780℃～950℃，浇注到模具内，在5～20MPa条件下加压浸渗，使铝或铝合金高温溶液浸渗到预制件的钛粉和纤维增强体的空隙之中，保温保压5～120分钟，再自然冷却至室温，脱模后得到毛坯；六、将毛坯在550～1100℃进行高温扩散均匀化处理10～50小时，再车掉外部的铝以及芯模等部分；得到了具有预定形状的复合材料构件。

6.根据权利要求5所述的纤维增强金属间化合物复合材料的制备成型方法，其特征在于在步骤一中在石墨胎模上钻孔，孔的直径为0.5～5mm，两孔之间的距离1～6mm。

7.根据权利要求5所述的纤维增强金属间化合物复合材料的制备成型方法，其特征在于在步骤二中钛粉粒径为3～15μm。

8.根据权利要求5所述的纤维增强金属间化合物复合材料的制备成型方法，其特征在于在步骤二中有机溶剂为乙醇和甘油混合溶液，或者乙醇和异辛酸稀土混合溶液；其中乙醇和甘油的体积比为10～3∶1，乙醇和异辛酸稀土的体积比为10～3∶1。

9.根据权利要求5所述的纤维增强金属间化合物复合材料的制备成型方法，其特征在于在步骤四中纤维增强体的体积比控制在预制件体积的10％～60％。

10.根据权利要求5所述的纤维增强金属间化合物复合材料的制备成型方法，其特征在于在步骤五中钛和铝的原子比为3～1/3∶1。