[发明专利]一种纳米TiC修饰石墨烯增强钛基复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种纳米TiC修饰石墨烯增强钛基复合材料，其特征在于，所述复合材料主要是由钛或钛合金作为钛基体，中间层为纳米TiC，表层为石墨烯，表面修饰了纳米TiC的石墨烯作为增强相，并且均匀分布在钛基体颗粒周围形成网络状结构，所述纳米TiC的粒径为1-100nm，所述石墨烯为片状石墨烯，片厚1-50nm，直径0.1-50μm，所述钛基体的粉末颗粒是球形颗粒或者不规则颗粒，颗粒尺寸为1-500μm；所述纳米TiC修饰石墨烯增强钛基复合材料的制备方法包括以下步骤：

(1)表面包裹纳米TiC：取纯钛或钛合金粉末，加入纳米TiC粉末，在高纯氩气或者空气气氛中采用三维混料方法进行干法混合，球料比为2:1-5:1，转速为30-150r/min，混合10-20h；

(2)表面包裹石墨烯：取步骤(1)所得产品，加入石墨烯粉末，在高纯氩气或者空气气氛中采用三维混料方法进行干法混合，球料比为2:1-5:1，转速为30-150r/min，混合时间为10-20h；

(3)烧结成型：取步骤(2)所得产品，进行放电等离子烧结或热压烧结，即得所述纳米TiC修饰石墨烯增强钛基复合材料。

2.根据权利要求1所述的纳米TiC修饰石墨烯增强钛基复合材料，其特征在于，所述钛基体为纯钛，或钛与铝、钒、钼、铌、钽、锆、铁、硅中的一种或几种组成的合金。

3.根据权利要求1所述的纳米TiC修饰石墨烯增强钛基复合材料，其特征在于，以质量比计，所述纳米TiC的添加比例为钛基体质量的0.01％-0.1％，所述石墨烯的添加比例为钛基体质量的0.01％-0.5％。

4.根据权利要求1所述的纳米TiC修饰石墨烯增强钛基复合材料，其特征在于，所述放电等离子烧结的条件为：压力为10-80MPa、温度为900-1200℃，升温速度为20-150℃/min，在最高烧结温度保温时间为1-60min，烧结气氛为高纯氩气或者真空；所述热压烧结的条件为：在真空或者惰性气氛保护下、压力为10-80MPa、温度为1000-1400℃，升温速度为10-100℃/min，在最高烧结温度保温时间为10-180min。

5.权利要求1所述的纳米TiC修饰石墨烯增强钛基复合材料作为航空航天部件材料的应用。