[发明专利]汽车车门用稀土添加碳纤维铝基复合材料及其制备方法

摘要

汽车车门用稀土添加碳纤维铝基复合材料及其制备方法。采用了粉末冶金法，依次包括备料步骤，碳纤维的预处理步骤，混料步骤，粉末预压步骤，除气以及粉末致密化步骤。所述的备料步骤，将原料按照如下重量百分比备料设计：稀土：4-6％；碳纤维8-10％；Cu：0.2-0.4％；Mg：2-2.5％Zn：0.01-0.05％；Si：0.3％-0.5％；余量为Al。本发明采用粉末冶金的方法制备出力学性能更为优良，耐磨性、耐腐蚀性更好的复合材料。用这种复合材料制得的汽车车门，表面亮度和平整度大大提高。且这种复合材料的原材料成本较低，制得的产品比传统的金属质车门的重量降低40-60％，强度提高了2-3倍，从而减轻汽车总体的重量，起到节能减排的作用，提高了汽车车门的综合使用性能。

主权项

一种稀土添加碳纤维铝基复合材料的制备方法，采用了粉末冶金法，其特征在于，依次包括备料步骤，碳纤维的预处理步骤，混料步骤，粉末预压步骤，除气以及粉末致密化步骤；所述的备料步骤，将原料按照如下重量百分比备料设计：稀土：4‑6％；碳纤维8‑10％；Cu：0.2‑0.4％；Mg：2‑2.5％；Zn：0.01‑0.05％；Si：0.3％‑0.5％；余量为Al；其中，稀土为氧化钇(Y₂O₃)或铯(Cs)；所述的碳纤维的预处理步骤，依次又包括对碳纤维进行镀前处理和镀Cu处理两个步骤，所述镀前处理步骤再依次包括除胶处理、粗化处理和亲水性处理三个步骤，具体依次为：(1)除胶处理：通过高温灼烧的方法实现的，烧灼工艺是烧灼温度为380℃，在此温度下持续烧灼30min；(2)粗化工艺：用浓硝酸进行粗化；(3)亲水性处理用NaOH对碳纤维进行亲水性处理，并用去离子水反复清洗，直至洗液呈中性为止；所述的粉末预压步骤，预压坯密度为复合材料密度的70％‑80％，以利于脱气阶段气体的逸出；所述的除气以及粉末致密化步骤：除气处理时除气温度应等于或者稍高于随后的热压、热加工变形和热处理温度。