[发明专利]一种环形结构的复合增强体在镍基复合材料中的应用

权利要求书

1.一种环形结构的复合增强体在镍基复合材料中的应用，其特征在于：该复合增强体可与镍粉混合制得镍基复合材料，所述复合增强体具有环形结构，环形结构是由介孔纳米氧化钛空心球、垂直于介孔纳米氧化钛空心球生长的氧化镁纳米片以及最外层的纳米氧化硅组成，三者质量比为3：(1-2)：5；环形结构的复合增强体的外径为300±5nm，内径为60±5nm。

2.根据权利要求1所述的一种环形结构的复合增强体在镍基复合材料中的应用，其特征在于，具体应用方法为：

(1)将苯乙烯单体、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和乙醇混合加入到带有冷凝管的三口烧瓶内，然后加入偶氮二异丁腈，1000rpm下搅拌混合30min，然后通入氮气，在60-70℃下反应10-20h，制得聚苯乙烯微球乳液；

(2)将钛酸四丁酯溶于乙醇中，加入上述制得的聚苯乙烯微球乳液，混合搅拌均匀，然后加入0.35mol/L的盐酸溶液，搅拌混合后置于反应釜中，密封，150℃下反应7-11h，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，得到的固体依次采用去离子水和乙醇进行洗涤，之后干燥，干燥后的固体在马弗炉内，首先在氮气气氛500℃下处理1h，然后在空气气氛800℃下处理1h，制得介孔纳米氧化钛空心球；

(3)将上述制得的介孔纳米氧化钛空心球分散于去离子水中，同时加入甲叉双丙烯酰胺，搅拌分散均匀，将六水氯化镁溶于去离子水中制得镁离子溶液，并加入到介孔纳米氧化钛空心球的分散液中，搅拌混合后加入质量浓度为20％的氯化铵溶液，制得反应液，随后将反应液置于反应釜内，密封，120℃下反应5-10h，反应结束后自然冷却至室温，将反应液过滤后，固体依次经过洗涤、干燥，制得复合增强体前驱体；

(4)将正硅酸乙酯溶于乙醇中，然后滴加盐酸溶液，边滴加边剧烈搅拌，制得含硅溶胶；将复合增强体前驱体分散于去离子水中，并与硅溶胶混合后，加入到三口烧瓶内，150℃下通入氮气搅拌回流反应8-15h，反应结束后冷却至室温，反应液经过滤后得到的固体洗涤并进行干燥，干燥后的固体置于马弗炉内，惰性气体保护下于1000℃下煅烧处理2h，制得复合增强体；

(5)将镍粉和上述制得的复合增强体研磨混合均匀后置于冷压模具内，进行预压制处理，脱模，制得坯件，将制得的坯件置于真空热压烧结炉内进行真空热压烧结处理，制得镍基复合材料。

3.根据权利要求2所述的一种环形结构的复合增强体在镍基复合材料中的应用，其特征在于：步骤(1)中，所述苯乙烯单体、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、偶氮二异丁腈的质量比为2：(0.011-0.014)：0.25。

4.根据权利要求2所述的一种环形结构的复合增强体在镍基复合材料中的应用，其特征在于：步骤(2)中，所述钛酸四丁酯、聚苯乙烯微球、盐酸的摩尔比为1：035:0.01。

5.根据权利要求2所述的一种环形结构的复合增强体在镍基复合材料中的应用，其特征在于：步骤(3)中，所述介孔纳米氧化钛空心球、甲叉双丙烯酰胺的质量比为2:0.0033。

6.根据权利要求2所述的一种环形结构的复合增强体在镍基复合材料中的应用，其特征在于：步骤(3)中，所述六水氯化镁、氯化铵的摩尔比为1:(0.5-1)。

7.根据权利要求2所述的一种环形结构的复合增强体在镍基复合材料中的应用，其特征在于：步骤(4)中，所述正硅酸乙酯、乙醇、盐酸的摩尔比为1:5:0.03。

8.根据权利要求2所述的一种环形结构的复合增强体在镍基复合材料中的应用，其特征在于：步骤(5)中，所述镍粉和复合增强体的质量比为1：(1-2)。

9.根据权利要求2所述的一种环形结构的复合增强体在镍基复合材料中的应用，其特征在于：步骤(5)中，所述预压制处理的压力为25MPa，保压时间为20min。

10.根据权利要求2所述的一种环形结构的复合增强体在镍基复合材料中的应用，其特征在于，步骤(5)中，所述真空热压烧结处理的具体条件为：首先开启真空泵，抽真空至0.2-0.5Pa，然后开启压力泵，加压至40MPa，最后开启炉子，升温至500℃，保温保压处理50min，处理结束后，随炉冷却至室温。