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公开(公告)号：CN119433288A
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202411631064.1
申请日：2024-11-15
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学唐山研究院
Abstract: 本发明公开了一种轻质高温钛基高熵合金及其制备方法，特别涉及一种TiAlCrNbVSi系轻质高温钛基高熵合金材料及其制备方法。本发明设计了一种在600‑700℃下具有高强度的轻质高温钛基高熵合金，由TiaAlbCrcNbdVeSif组成，其中a的原子百分比为44‑80％，b的原子百分比为10‑20％，c的原子百分比为5‑15％，d的原子百分比0‑12％，e的原子百分比0‑8％，f的原子百分比为0‑1％；其中b＞c≥d＞e，a+b+c+d+e+f＝100％。该合金密度在4.5‑4.9g/cm3之间。其室温下拉伸强度在1.28GPa左右，断裂应变3.5％。600℃下拉伸强度920MPa，断裂应变6.7％；650℃下拉伸强度750MPa，断裂应变16.3％；700℃下拉伸强度570MPa，断裂应变45％。本发明得到的轻质高温钛基高熵合金具超高的强度和一定的塑性，且密度低于5g/cm3；同时在600‑700℃下仍然有超高的强度，比常用的钛基高温合金在600‑700℃下的强度更高，因此在航空发动机和航天高温结构件中具有极大的应用潜力。
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公开(公告)号：CN118385570A
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202410374752.8
申请日：2024-03-29
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学唐山研究院
Abstract: 本发明涉及一种多相多尺度增强的钛基复合材料及制备方法，属于金属基复合材料制备技术领域。所述方法如下：将有机前驱体溶解于有机溶剂中，随后将硼烷倒入上述混合溶液中进行磁力搅拌。然后钛合金粉末倒入进行磁力搅拌，充分混合后将混合浆料旋转蒸发得到干燥的复合粉体；随后将复合粉体至于石墨模具中进行放电等离子烧结得到一种多相多尺度增强的钛基复合材料。该方法通过有机前驱体发生裂解，并且与基体发生原位反应引入多相，多尺度增强体，避免了球磨过程带来的污染，原位生成的TiB、Ti5Si3和TiC显著的增加了复合材料的强度，实用性强，工业化前景高。
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公开(公告)号：CN118291797A
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202410389473.9
申请日：2024-04-02
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学唐山研究院
Abstract: 本发明涉及一种兼具高强度和高延展性的钛基复合材料及制备方法，属于金属基复合材料制备技术领域。所述方法联合“溶液辅助湿法混合+放电等离子体烧结+放电等离子热压缩变形”制备钛基复合材料。具体步骤如下：将有机前驱体溶解于有机溶剂中，随后将钛合金粉末倒入进行磁力搅拌，充分混合后将混合浆料旋转蒸发得到干燥的复合粉体；将复合粉体至于合金模具中进行放电等离子烧结得到有机聚硅氮烷‑钛合金坯体。将有机聚硅氮烷‑钛合金坯体装入石墨模具中进行放电等离子热压缩变形，得到一种兼具高强度和高延展性的钛基复合材料。
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公开(公告)号：CN118272683A
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202410390092.2
申请日：2024-04-02
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学唐山研究院
Abstract: 本发明涉及一种准连续网络状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。所述方法如下：将有机前驱体溶解于有机溶剂中，随后将钛合金粉末倒入溶剂中进行磁力搅拌，充分混合后将混合浆料旋转蒸发得到干燥的复合粉体；随后将复合粉体至于石墨模具中进行放电等离子烧结得到一种准连续网络状增强钛基复合材料，原位自生的增强相呈现准连续网络状分布，该方法操作简单，能耗低，材料制备周期大幅度缩短，并且得到的复合材料具有良好的力学性能。
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公开(公告)号：CN118268554A
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202410390646.9
申请日：2024-04-02
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学唐山研究院
IPC: B22F1/102
Abstract: 本发明涉及一种含硼聚合物改性钛合金粉末及其制备方法，属于粉末技术领域。所述方法如下：将有机聚合物前驱体溶解于有机溶剂中，随后将硼烷倒入上述混合溶液中进行磁力搅拌。待硼烷全部溶解后，将钛合金粉末倒入进行磁力搅拌，充分混合后将混合浆料旋转蒸发去除溶剂得到一种含硼聚合物改性钛合金粉末。与传统球磨混合相比，该方法以有机溶剂为载体，采用硼烷来改性有机聚合物，最终实现增强相前驱体对钛合金粉末的包覆，避免了球磨过程带来的污染。该复合粉末在后续烧结过程中通过硼烷改性有机聚合物在钛合金表面的裂解，原位形成增强体，为制备高性能钛基复合材料奠定良好基础，实用性强，工业化前景高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116607049A
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202310589189.1
申请日：2023-05-24
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学唐山研究院
Abstract: 本发明涉及一种轻质钛基高熵合金及其性能优化方法，特别涉及一种通过热变形工艺细化晶粒尺寸增强轻质钛基高熵合金性能的方法，属于高熵合金领域。为了兼顾强度、塑性和密度，该新型合金由Ti、Al、Cr、Mg四种元素组成，通过真空感应熔炼得到铸态合金锭。铸态条件下，该合金由BCC单相组成，平均晶粒尺寸约380μm，在室温下其压缩屈服强度为1.15GPa，断裂应变＞50％，拉伸屈服强度为1.02GPa，延伸率约为5.5％。对铸锭进行切割后，在900℃‑1000℃下进行70‑90％的热轧处理，后在450℃‑550℃下进行60‑120min保温处理。本发明采用热变形方法打碎原始大尺寸晶粒并进行再结晶退火使破碎晶粒重新形核生长，得到平均尺寸约20μm的新晶粒，从而获得具有高强度高硬度和良好塑性的轻质高熵合金。
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公开(公告)号：CN116060623B
公开(公告)日：2025-01-24
申请号：CN202211565900.1
申请日：2022-12-07
Applicant: 北京理工大学唐山研究院 , 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种具有超细晶组织钛合金及其制备方法，属于金属材料制备技术领域。所述方法如下：将钛合金粉末和铜粉加入球磨罐中进行球磨混合后蒸发、干燥，得到均匀的混合粉末；随后将混合粉末装入石墨模具中，在SPS系统中进行放电等离子烧结；然后将SPS烧结制备的试样进行淬火处理；最后对淬火后的试样进行SPS热变形。所述方法采用“机械球磨—放电等离子烧结‑淬火‑放电等离子热变形”制备了具有超细晶组织的钛合金材料，该方法操作简单易行，能耗低，能获具有高强度和良好韧性超细晶组织的的钛合金材料，市场应用前景好。
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公开(公告)号：CN119039004A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411155108.8
申请日：2024-08-22
Applicant: 北京理工大学唐山研究院 , 北京理工大学
IPC: C04B35/575 , C04B35/622
Abstract: 本发明提供了一种碳化硅陶瓷制备方法。所述方法包括以下步骤：1)主原料的配置：主原料包括以下成分：微米级α‑碳化硅球形粉，质量比占碳化硅2.5％‑10％的聚碳硅烷粉末；2)浆料制备：将聚碳硅烷粉末加入到丁醚溶剂中，在磁力搅拌下制备聚碳硅烷溶液，再将碳化硅粉加入到聚碳硅烷溶液中继续磁力搅拌，获得混合浆料；3)旋转蒸发干燥：将在步骤(2)所得的混合浆料进行旋转蒸发干燥，制备获得陶瓷粉；4)放电等离子烧结：将在步骤(3)所得的陶瓷粉进行放电等离子烧结，得到碳化硅陶瓷。本发明通过直接烧结原位自生成纳米碳化硅晶粒，可以获得性能好的致密碳化硅陶瓷。该工艺步骤简单、流程短、操作方便，有效降低了成本，适用于工业化生产。
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公开(公告)号：CN116837252A
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN202310874954.4
申请日：2023-07-17
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学唐山研究院
Abstract: 本发明中公开了一种轻质高熵合金，所述合金组成为TiaAlbCrcFed，所述合金由Ti、Al、Cr、Fe四种元素组成，所述a、b、c、d分别表示Ti、Al、Cr、Fe四种元素的原子百分比，所述a为60～80％，b为10～20％，c为5～15％，d为1～10％，所述a、b、c、d之和为100，其中b＞c≥d；所述合金为BCC固溶体单相。本发明的轻质高熵合金与传统轻质合金的TC4相比，其密度基本保持不变，压缩屈服强度提升37％，硬度提升约43％，同时仍然保持较好的塑性变形能力；且制备方法简单，铸造过程成型效率高，在航空航天和军事装甲领域具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN119411001A
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202411535226.1
申请日：2024-10-31
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学唐山研究院
Abstract: 本发明涉及陶瓷材料技术领域，具体涉及一种硬度增强的镍/高熵二硼化物复合材料及其低温致密化的制备方法。该复合材料采用HfB2、ZrB2、TaB2、TiB2、MeB2(MeB2＝NbB2、WB2、VB2)与镍粉作为起始原料并且摩尔比为1:1:1:1:1:0.1，将称取的原料粉末球磨混合并干燥，将经干燥的粉体采用放电等离子烧结炉进行烧结，分别计算采用不同MeB2原料的材料的晶格畸变因子，得到所述硬度增强的镍/高熵二硼化物复合材料。本发明通过添加烧结助剂达到了降低烧结温度，增强材料韧性的效果，并且采用晶格畸变因子预测了成分改变对硬度的影响，能够在低温下制得具有高强度高硬度高韧性的镍/高熵二硼化物复合材料。
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