[发明专利]一种高强镍基高温合金的制备方法

权利要求书

1.一种高强镍基高温合金的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：

①称取质量为m的镍基粉末与高纯石墨球加入三维振动混粉机，利用三维振动混粉机对镍基粉末与高纯石墨球的混合物进行三维振动混粉，通过三维振动混粉使镍基粉末与高纯石墨球间产生摩擦与剪切力，对高纯石墨球进行机械剥离的同时将剥离下来的单层或少层石墨烯均匀包覆在镍基粉末上；镍基粉末与高纯石墨球的初始加入量之比为0.1:1～10:1，振动频率为20～60Hz，振动时间为0.5h～8h；

②混粉结束后，将高纯石墨球取出，称量高纯石墨球的质量，通过调整三维振动混粉的振动频率和混粉时间来控制高纯石墨加入量m₀，其中，m和m₀的定量关系按照所需包覆石墨烯层数的要求利用比表面积进行定量计算；

步骤2：

将三维振动混粉后的粉体加入到模具中，置入活化烧结炉中进行活化及致密化烧结，烧结温度为1100～1250℃，升温速率为50～200℃/min，烧结压力为25MPa～50MPa，保温时间为5～30min，烧结结束即得到高强镍基高温合金；制备的高强镍基合金内部石墨烯相互交错连接形成连续三维网络结构，使得其在常温及高温下的机械强度大幅度提高。

2.根据权利要求1所述的一种高强镍基高温合金的制备方法，其特征在于：所述镍基粉末为镍或镍合金粉末。

3.根据权利要求1所述的一种高强镍基高温合金的制备方法，其特征在于：高纯石墨加入量设计：m₀＝2Smn/S₀，其中m₀—高纯石墨加入量g；S—镍基粉末比表面积m²/g；m—镍基粉末加入量g；n—石墨烯包覆层数；S₀—单层石墨烯比表面积m²/g。

4.根据权利要求1所述的一种高强镍基高温合金的制备方法，其特征在于：三维振动混粉过程中不添加任何助剂，以保持生成的石墨烯的活性，并避免剥离的单层石墨烯或少层石墨烯与镍基粉末界面间的污染。

5.根据权利要求1所述的一种高强镍基高温合金的制备方法，其特征在于：三维振动混粉在大气中进行或可在真空进行或在保护气氛下进行。

6.根据权利要求1所述的一种高强镍基高温合金的制备方法，其特征在于：采用放电等离子体活化烧结方法对粉体进行放电等离子体活化及致密化烧结。

7.根据权利要求6所述的一种高强镍基高温合金的制备方法，其特征在于：放电等离子体活化及致密化烧结在真空进行或在保护气氛下进行。