[发明专利]一种快速制备碳纤维增强钛合金层状复合材料的方法

权利要求书

1.一种快速制备碳纤维增强钛合金层状复合材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将碳纤维布放入无水乙醇中超声波清洗10min～30min，然后在温度为100℃的条件下干燥10h～20h；

步骤二、将步骤一中经干燥后的碳纤维布采用敏化液进行敏化处理，然后采用活化液中进行活化处理，再采用次磷酸钠水溶液进行还原处理，经蒸馏水清洗后烘干；所述敏化液由SnCl₂、盐酸溶液和蒸馏水组成，所述活化液由PdCl₂、乙醇和蒸馏水组成；

步骤三、将步骤二中经烘干后的碳纤维布放入镀镍溶液中，然后加热至60℃～90℃保温10min～120min，取出烘干后得到镀镍碳纤维布；所述镀镍溶液中硫酸镍、次磷酸钠、柠檬酸钠与乙酸钠的质量比为(10～50):(5～30):(1～20):(5～30)；所述镀镍碳纤维布的镀镍层厚度为200nm～500nm；

步骤四、将钛合金粉均匀铺设在等离子热压烧结的模具中形成厚度为0.5mm～2mm的第一钛合金粉层，然后将一层步骤三中得到的镀镍碳纤维布铺设在钛合金粉层上形成镀镍碳纤维布层，再将钛合金粉均匀铺设在镀镍碳纤维布层上形成厚度与第一钛合金粉层相等的第二钛合金粉层，依次重复第一钛合金粉层的形成过程、镀镍碳纤维布层的形成过程和第二钛合金粉层的形成过程，直至钛合金粉层和镀镍碳纤维布层的总高度为等离子热压烧结的模具高度的60％～70％，送入等离子热压烧结炉中进行放电等离子热压烧结，冷却后得到碳纤维增强钛合金层状复合材料；所述等离子热压烧结的工艺参数为：真空度1.0×10^-3Pa～3.0×10^-3Pa，升温速率为50℃/min～100℃/min，烧结温度800℃～1100℃，压力40MPa～180MPa，保温时间5min～10min；所述钛合金粉的粒度均为15μm～45μm。

2.根据权利要求1所述的一种快速制备碳纤维增强钛合金层状复合材料的方法，其特征在于，步骤二中所述敏化液中SnCl₂的浓度为1g/L～20g/L。

3.根据权利要求1所述的一种快速制备碳纤维增强钛合金层状复合材料的方法，其特征在于，步骤二中所述敏化液中盐酸溶液的质量浓度为37％，盐酸溶液的质量百分比为1％～5％。

4.根据权利要求1所述的一种快速制备碳纤维增强钛合金层状复合材料的方法，其特征在于，步骤二中所述活化液中PdCl₂的浓度为0.1g/L～0.6g/L。

5.根据权利要求1所述的一种快速制备碳纤维增强钛合金层状复合材料的方法，其特征在于，步骤三中所述镀镍溶液中次磷酸钠的浓度为5g/L～50g/L，硫酸镍的浓度为5g/L～50g/L，柠檬酸钠的浓度为1g/L～20g/L，乙酸钠的浓度为1g/L～30g/L。