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申请/专利权人：北京理工大学

摘要：本发明涉及一种GNPs和TiBw协同增强钛基复合材料及其制备方法，属于金属基复合材料制备技术领域。所述钛基复合材料以GNPs和TiBw作为增强相，且在GNPs上定向生长有TiBw，以及在钛基体中无GNPs的区域生长有TiBw，GNPs和TiBw在钛基复合材料内部共同构成了网状结构。将含硼物质纳米粉与GNPs进行超声分散，再与钛基金属粉进行球磨混合，干燥，得到含硼物质@GNPsTi基混合粉末；利用SPS、CAPAD或VMPS对所述混合粉末进行烧结处理，最终得到所述钛基复合材料。所述钛基复合材料的增强相形成的网状结构使其具有良好的承载作用。

主权项：1.一种GNPs和TiBw协同增强钛基复合材料，其特征在于：所述钛基复合材料以GNPs和TiBw作为增强相，且在GNPs上定向生长有TiBw，以及在钛基体中无GNPs的区域生长有TiBw，GNPs和TiBw在钛基复合材料内部共同构成了网状结构；所述钛基复合材料由如下方法制备得到：1含硼物质纳米粉与GNPs按质量比1:0.02～1:15称量，并在无水乙醇中超声分散15min～2h，得到含硼物质@GNPs溶液；2将含硼物质@GNPs溶液和钛基金属粉进行球磨混合，混合均匀后得到混合泥浆，干燥，得到含硼物质@GNPsTi基混合粉末；3利用放电等离子烧结法、直流快速热压烧结法或真空微波压力烧结法对所述混合粉末进行烧结处理，冷却，清洗，干燥，得到一种GNPs和TiBw协同增强钛基复合材料；其中，所述钛基金属粉为钛粉或者钛合金粉；含硼物质纳米粉为硼单质纳米粉、金属硼化物纳米粉或B4C纳米粉；GNPs在含硼物质@GNPsTi基混合粉末中的质量分数为0.01％～0.5％；球磨参数为：球磨转速为100rmin～300rmin，球磨时间为4h～24h；所述烧结处理过程为：在初始真空度15Pa，初始压力为0.2MPa～1MPa下，以50℃min～200℃min的升温速率进行升温；当温度升至T1且真空度15Pa时，调节升温速率为30℃min～50℃min，并同时加压；待温度升至T2、压力达40MPa～300MPa以及烧结的混合粉末位移率变化量≤0.05mmmin时计时，保温保压3min～15min；其中，T1＝750℃～950℃，T2―T1＝100℃～150℃；然后保持压力不变，随炉冷却至250℃以下，得到复合材料块体，卸除压力，随炉冷却至100℃以下取出，清洗，干燥，得到一种GNPs和TiBw协同增强钛基复合材料。

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