1.一种航空航天用金属基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)称量ZrB2粉、Ti粉和Nb粉,并将称量的粉末置于不锈钢球磨罐中,使用行星式球磨机球磨8-12h,球磨结束后在干燥箱中50℃下干燥,得到混合粉体;
(2)在石墨模具表面涂上一层氮化硼和无水乙醇的混合物,然后将上述制备的混合粉体置于石墨模具中,10-12MPa下,压制成型,制得坯体;在烧结用石墨模具表面涂上一层氮化硼和无水乙醇的混合物,然后将制得的坯体置于该烧结用石墨模具中,进行真空热压烧结,烧结结束后随炉冷却至室温,制得不同ZrB2粉含量的增强型铌钛基复合材料;
(3)将不同ZrB2粉含量的增强型铌钛基复合材料依次作为上表层、夹心层和下表层置于石墨模具中,层与层之间采用环氧树脂粘结,然后向石墨模具施加15-20MPa的压力,压制成型,然后干燥,脱模,制得航空航天用金属基复合材料。
2.如权利要求1所述的一种航空航天用金属基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)混合粉体中,所述ZrB2粉、Ti粉和Nb粉的质量百分含量分别为ZrB2粉15-60wt%、Ti粉8-
17wt%和Nb粉余量。
3.如权利要求1所述的一种航空航天用金属基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述氮化硼和无水乙醇的质量比为1:(23-35)。
4.如权利要求1所述的一种航空航天用金属基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述球磨的转速为10-15rpm。
5.如权利要求1所述的一种航空航天用金属基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述球磨的转速为13rpm。
6.如权利要求1所述的一种航空航天用金属基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述真空热压烧结的具体过程为:开启真空挡板阀,启动机械泵抽真空,直至炉内压强为1.2-1.5Pa时,启动加热系统,以5-10℃/min的升温速率升温至400-500℃,保温25-
35min,然后打开充气气阀通入氩气,直至炉内压强0.02-0.03MPa,关闭充气阀和机械泵;再以8-12℃/min的升温速率升温至1500-1700℃;同时开启油压泵,缓慢加压至25-30MPa,保温保压2-4小时;最后反向转动油泵,除去压力,关闭加热系统,随炉冷却至室温。
7.如权利要求1所述的一种航空航天用金属基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述金属基复合材料中,上表层中ZrB2粉的含量为60wt%;夹心层中ZrB2粉的含量为
30wt%、下表层中ZrB2粉的含量为15wt%。
8.如权利要求1所述的一种航空航天用金属基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述压制成型的时间为5-10min。