[发明专利]纳米纤维定向和定域增强金属基复合材料制备装置及制备方法有效
| 申请号： | 201010013711.4 | 申请日： | 2010-01-14 |
| 公开（公告）号： | CN101787503A | 公开（公告）日： | 2010-07-28 |
| 发明（设计）人： | 齐乐华;苏力争;关俊涛;刘健;周计明;霍金星;李贺军 | 申请（专利权）人： | 西北工业大学 |
| 主分类号： | C22C47/12 | 分类号： | C22C47/12;C22C49/14;C22C101/10 |
| 代理公司： | 西北工业大学专利中心 61204 | 代理人： | 黄毅新 |
| 地址： | 710072 *** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种纳米纤维定向和定域增强金属基复合材料制备装置及制备方法，用于解决现有技术分三种工艺进行金属基复合材料制备的技术问题，其技术方案是将挤压模具、熔炼装置、电磁产生系统一体化设计，利用电磁场来实现复合材料的均匀搅拌、纳米纤维预取向以及确定纳米纤维的增强区域，通过挤压可一次快速成形纳米纤维定向和定域增强金属基复合材料制件。本发明采用电磁预取向和挤压取向相结合的方式，实现了纤维增强金属基复合材料中纤维的定向取向，可一次、低成本制造高性能的各向异性复合材料制件。通过线圈电源的交直流转换，方便地完成了均匀搅拌和纤维按需取向两个过程，使模腔内的增强纤维和金属均匀混合后定向取向。 | ||
| 搜索关键词： | 纳米 纤维 定向 增强 金属 复合材料 制备 装置 方法 | ||
【主权项】：
一种纳米纤维定向和定域增强金属基复合材料制备装置，包括凸模(1)、凹模桶(4)和成形模(6)，其特征在于：还包括熔炼装置、电磁产生系统，所述熔炼装置包括B电阻加热器(12)，坩埚(13)，坩埚(13)通过安装有阀门(15)的管道与气压罐(16)连通，坩埚(13)周围放置B电阻加热器(12)；进液管(10)将熔炼装置的坩埚与凸模(1)和凹模桶(4)形成的模腔相连通，线圈(5)置于挤压模具A电阻加热器(3)的外侧；所述电磁产生系统包括线圈(5)和电流源(11)；线圈(5)的两端分别与电流源(11)的两个接线端电连接，电流源(11)产生的电流通入到线圈(5)中形成电磁场；所述电流源(11)由直流电源(11-1)、脉冲电源(11-2)、变频控制器(11-3)、开关K1和开关K2组成，所述脉冲电源(11-2)的两端连接变频控制器(11-3)，变频控制器(11-3)的一端通过开关K1连接到线圈(5)上，另一端直接连接到线圈(5)上；直流电源(11-1)的一端通过开关K2连接到线圈(5)上，另一端直接连接到线圈(5)上；通过对开关K1和开关K2的开合调整，实现线圈电源的交直流转换；所述凹模桶(4)置于下垫板(7)上，成形模(6)是一个中间有通孔的圆柱体，置于凹模桶(4)之内、下垫板(7)之上，成形模(6)的外壁和凹模桶(4)的内壁采用间隙配合；芯轴(9)置于成形模(6)的通孔中，芯轴(9)和成形模(6)之间形成挤压空腔；垫块(2)位于凹模桶(4)之上，其外径大于凹模桶(4)内径；凸模(1)置于垫块(2)之上，其外径和凹模桶(4)的内径满足间隙配合；冷却装置(8)置于下垫板(7)之上、凹模桶(4)外壁下方，A电阻加热器(3)位于冷却装置(8)上方，套在凹模桶(4)的外壁。
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- 孙晋良;任慕苏;李红;孙乐;张国定;陈一飞 - 上海大学
- 2010-01-21 - 2010-07-28 - C22C47/12
- 本发明涉及一种碳/碳-铜复合材料的制备方法，属特种碳纤维复合材料技术领域。本发明的制备过程主要包括：碳纤维坯体的制备，碳/碳预制体的制备和碳/碳-铜复合材料的制备。具体步骤是：先通过针刺使聚丙烯腈预氧化纤维毡中的纤维彼此交连，然后对针刺后的预氧化纤维毡进行碳化，形成碳纤维针刺毡；再通过化学气相渗透(CVI)工艺使碳纤维表面沉积热解碳，或者用化学气相渗透工艺和树脂浸渍相结合的工艺使致密化，碳纤维通过热解碳或者热解碳和树脂碳粘连在一起，形成多孔的碳/碳复合材料预制件，然后再进行一次高温处理后，利用气体压力浸渗方法将铜液浸渗到碳/碳复合材料预制件中，最终得到碳/碳-铜复合材料。
- 纳米纤维定向和定域增强金属基复合材料制备装置及制备方法-201010013711.4
- 齐乐华;苏力争;关俊涛;刘健;周计明;霍金星;李贺军 - 西北工业大学
- 2010-01-14 - 2010-07-28 - C22C47/12
- 本发明公开了一种纳米纤维定向和定域增强金属基复合材料制备装置及制备方法，用于解决现有技术分三种工艺进行金属基复合材料制备的技术问题，其技术方案是将挤压模具、熔炼装置、电磁产生系统一体化设计，利用电磁场来实现复合材料的均匀搅拌、纳米纤维预取向以及确定纳米纤维的增强区域，通过挤压可一次快速成形纳米纤维定向和定域增强金属基复合材料制件。本发明采用电磁预取向和挤压取向相结合的方式，实现了纤维增强金属基复合材料中纤维的定向取向，可一次、低成本制造高性能的各向异性复合材料制件。通过线圈电源的交直流转换，方便地完成了均匀搅拌和纤维按需取向两个过程，使模腔内的增强纤维和金属均匀混合后定向取向。
- 挤压铸造法制备碳纳米管增强铝合金复合材料-201010300511.7
- 张学习;耿林;王德尊 - 哈尔滨工业大学
- 2010-01-21 - 2010-06-23 - C22C47/12
- 挤压铸造法制备碳纳米管增强铝合金复合材料，它涉及一种碳纳米管增强金属复合材料的制备方法。本发明解决了现有方法制备得到的碳纳米管增强铝合金复合材料中的碳纳米管分布不均匀，且碳纳米管与金属基体界面结合性差的问题。方法：一、制备混合溶液；二、混合溶液超声处理；三、重复步骤二；四、制备得到烘干的预制块；五、制备得到烧结的预制块；六、熔化铝合金在压力作用下浸渗到烧结的预制块孔隙中，并在压力作用下凝固即得到碳纳米管增强铝合金复合材料。本发明制作得到的碳纳米管增强铝合金复合材料中的碳纳米管分布均匀，界面结合性好。
- 碳/碳-铜复合材料的制备方法-200810143575.3
- 张福勤;黄伯云;欧孝玺;夏莉红;王蕾;余澍;袁铁锤 - 中南大学
- 2008-11-13 - 2009-04-08 - C22C47/12
- 碳/碳-铜复合材料的制备方法，主要包括碳/碳复合材料坯体的制备，铜合金的感应熔炼、浇铸，采用热等静压对碳/碳坯体材料渗铜。本发明采用热等静压渗铜工艺，适用于碳毡及碳纤维针刺整体毡增强碳/碳复合材料坯体的均匀渗铜；通过添加Cr、Ti、Ni改善铜合金熔体对碳/碳复合材料的润湿性能；采用本发明，可将尺寸为100mm×100mm×35mm，表观密度为1.4g/cm3的针刺整体毡增强碳/碳复合材料坯体，均匀渗铜至表观密度为4.2g/cm3。
- 碳/碳-铜复合材料制备方法-200810143574.9
- 张福勤;黄伯云;欧孝玺;夏莉红;王蕾;宋旼 - 中南大学
- 2008-11-13 - 2009-04-08 - C22C47/12
- 碳/碳-铜复合材料的制备方法，以具有密度梯度的碳/碳复合材料为坯体，采用热等静压渗铜方法制备碳/碳-铜复合材料，使碳/碳-铜复合材料在厚度方向具有热膨胀系数梯度过渡。采用本发明的化学气相沉积方法，可有效控制碳纤维预制体沿厚度方向的增密速度，使预制体密度由表及里逐渐降低，获得具有密度梯度的碳/碳复合材料坯体；采用本发明，可制备厚度为0.1mm～5mm的碳/碳-铜复合材料，其厚度方向的线膨胀系数从1.5×10-6/℃过渡到15.2×10-6/℃；应用本发明得到的界面膨胀梯度过渡结构，可有效改善碳/碳复合材料与铜连接界面的膨胀失配，促进两者的可靠连接。
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