[发明专利]一种Ti2

权利要求书

1.一种Ti₂AlC/TiAl仿生微纳叠层复合材料，其特征在于，多个片状TiAl单元之间复合有Ti₂AlC层；所述片状TiAl单元的厚度为微米级，所述Ti₂AlC层的厚度为纳米级；

所述的Ti₂AlC/TiAl仿生微纳叠层复合材料的制备方法包括以下步骤：

1）将片状Ti粉、片状Al粉、石墨烯纳米片进行球磨混合，得到Ti/Al/石墨烯片状复合粉末；所述片状Ti粉的厚度为100~800nm，片径为30~50μm；所述片状Al粉的厚度为100~800nm，片径为30~50μm；片状Ti粉、片状Al粉、石墨烯纳米片的Ti-Al-C原子百分比为50:(46~48):(2~4)；所述石墨烯纳米片的厚度为3~10nm，片径为5~10μm；

2）将Ti/Al/石墨烯片状复合粉末进行层状堆砌，得到叠层堆积结构；

3）沿叠层方向对叠层堆积结构施压，制成叠层Ti/Al/石墨烯坯料；

4）将叠层Ti/Al/石墨烯坯料进行热压烧结，得到块体Ti₂AlC/TiAl仿生微纳叠层复合材料，再进行热轧制增加致密度。

2.如权利要求1所述的Ti₂AlC/TiAl仿生微纳叠层复合材料，其特征在于，所述片状TiAl单元的厚度为600~1200nm，所述Ti₂AlC层的厚度为10~30nm。

3.一种如权利要求1~2中任一项所述的Ti₂AlC/TiAl仿生微纳叠层复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将片状Ti粉、片状Al粉、石墨烯纳米片进行球磨混合，得到Ti/Al/石墨烯片状复合粉末；所述片状Ti粉的厚度为100~800nm，片径为30~50μm；所述片状Al粉的厚度为100~800nm，片径为30~50μm；片状Ti粉、片状Al粉、石墨烯纳米片的Ti-Al-C原子百分比为50:(46~48):(2~4)；所述石墨烯纳米片的厚度为3~10nm，片径为5~10μm；

2）将Ti/Al/石墨烯片状复合粉末进行层状堆砌，得到叠层堆积结构；

3）沿叠层方向对叠层堆积结构施压，制成叠层Ti/Al/石墨烯坯料；

4）将叠层Ti/Al/石墨烯坯料进行热压烧结，得到块体Ti₂AlC/TiAl仿生微纳叠层复合材料，再进行热轧制增加致密度。

4.如权利要求3所述的Ti₂AlC/TiAl仿生微纳叠层复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述层状堆砌采用以下方式：所述Ti/Al/石墨烯片状复合粉末在高处以自由飘落方式形成叠层堆积结构。

5.如权利要求3所述的Ti₂AlC/TiAl仿生微纳叠层复合材料的制备方法，其特征在于，步骤3）中，所述施压施加单轴压力，所述单轴压力为500~700MPa，保压时间为3~10min。

6.如权利要求3所述的Ti₂AlC/TiAl仿生微纳叠层复合材料的制备方法，其特征在于，步骤4）中，所述热压烧结的温度为900~1300℃，压力为10~50MPa。

7.如权利要求3~6中任一项所述的Ti₂AlC/TiAl仿生微纳叠层复合材料的制备方法，其特征在于，步骤4）中，所述热轧制为多道次轧制，单次轧制的变形量为1~4%，多道次轧制的总变形量为20~40%。