[发明专利]一种Y2

说明书

本发明涉及一种Y₂Ti₂O₇复合纳米颗粒及其制备方法和应用。具体地说，本发明涉及Y₂Ti₂O₇复合纳米颗粒的制备方法，包括：采用硝酸钇、钛酸四丁酯、柠檬酸和乙醇制备颗粒前驱体；将颗粒前躯体煅烧并将所得产物研磨。本发明还涉及第二相颗粒强化钼基合金的制备方法，包括：将Y₂Ti₂O₇复合纳米颗粒与钼基合金目标成分的粉末混合；进行冷等静压预成型并烧结。本发明还涉及由上述方法制得的Y₂Ti₂O₇复合纳米颗粒和复合纳米颗粒强化钼基合金。本发明制备工艺简单，可实现纳米级的复合颗粒以及复合颗粒强化相的原位添加，并保证强化相在基体中均匀弥散分布，获得高致密度的弥散强化钼基合金。

技术领域

本发明涉及钼基合金及其制备方法，具体涉及一种复合纳米颗粒的制备方法及其在强化钼基合金合成中的应用。

背景技术

钼作为一种难熔金属，具有高熔点、高硬度、低热膨胀系数和高耐腐蚀性的优点，广泛应用于航空航天、电子以及机械行业。纯钼存在脆性高和高温强度低的问题，温度超过800℃后伴随着晶粒尺寸的增大，材料强度快速下降，同时从塑性材料转变为脆性材料。这一缺陷限制了钼作为高温结构材料的使用。为解决这一问题，常用的技术手段包括固溶强化和添加第二相颗粒实现弥散强化。常用的第二相颗粒为稀土金属纳米颗粒，如Y₂O₃、La₂O₃等具有高化学稳定性与热稳定性的氧化物颗粒是提高钼基合金强度的最佳弥散强化相。但是，采用这些氧化物颗粒制得的钼基合金还存在强化效果欠佳、所得钼基合金材料密度和致密度低、力学性能不足等问题。

目前常用方法添加的Y₂O₃、La₂O₃颗粒尺寸为微米级，较大的颗粒尺寸导致强化效果较差，同时与基体间存在的较大界面应力容易导致烧结过程中致密度的下降。

目前还没有报道采用Y₂Ti₂O₇来制备钼基合金，主要原因可能在于目前制备Y₂Ti₂O₇颗粒一般采用氢等离子体反应与热处理相结合的方法，这种方法以两种纯金属和氢气为原料，所制得的颗粒通常为微米级别的，同样存在类似于Y₂O₃、La₂O₃颗粒的问题。

因此，制造一个新型的第二相颗粒，并将其在钼基合金中原位引入以提高材料烧结密度、致密度和力学性能，已成为需要迫切解决的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：在钼基合金中原位引入第二相颗粒时存在的如下一个或多个技术问题：(1)现有方法无法制备出Y₂Ti₂O₇复合纳米颗粒；(2)第二相颗粒原位引入后对钼基合金的强化效果欠佳，所制得的钼基合金的密度和致密度低，力学性能不足。

(二)技术方案

本发明在第一方面提供了一种Y₂Ti₂O₇复合纳米颗粒的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)采用硝酸钇为钇源、钛酸四丁酯为钛源、柠檬酸为分散剂、乙醇为溶剂通过溶胶凝胶法来制得复合纳米颗粒前驱体；