[发明专利]一种连续纤维增强金属基复合材料的深冷处理方法在审
| 申请号： | 201910609328.6 | 申请日： | 2019-07-08 |
| 公开（公告）号： | CN110184550A | 公开（公告）日： | 2019-08-30 |
| 发明（设计）人： | 徐志锋;梁祥;单嘉立;余欢;王振军;蔡长春;张守银;汪志太;卢百平;杨伟;熊博文 | 申请（专利权）人： | 南昌航空大学 |
| 主分类号： | C22C47/06 | 分类号： | C22C47/06;C22C47/08;C22C49/06;C22C49/02;C22C49/04;C22F1/04;C22F1/06;C22F1/08;C22C49/14;C22C101/10;C22C101/04 |
| 代理公司： | 江西省专利事务所 36100 | 代理人： | 张文 |
| 地址： | 330063 江西省*** | 国省代码： | 江西;36 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种连续纤维增强金属基复合材料的深冷处理方法，属于先进复合材料技术领域。具体的工艺流程为：先采用真空气压浸渗法制备连续纤维增强金属基复合材料，经线切割及表面抛光处理后装入线膨胀系数低的石墨模具内，再对装有连续纤维增强金属基复合材料的石墨模具进行‑130℃以下的多次深冷循环和不同回温的组合工艺处理。从而消除或减少了连续纤维增强金属基复合材料内部残余应力，改善了复合材料内部浸渗缺陷和复合材料的组织均匀性，更重要的是，在这种冷热组合工艺作用下，可以调控复合材料界面结构和纤维与金属之间界面强度，界面性能的改善可进一步提升复合材料的综合力学性能。其在航空航天及汽车等领域中具有广泛的应用前景。 | ||
| 搜索关键词： | 连续纤维增强金属基复合材料 复合材料 深冷处理 石墨模具 组合工艺 浸渗 表面抛光处理 复合材料界面 先进复合材料 综合力学性能 经线 线膨胀系数 组织均匀性 残余应力 航空航天 界面性能 深冷循环 真空气压 工艺流程 冷热 回温 装入 切割 纤维 金属 调控 汽车 应用 | ||
【主权项】：
1.一种连续纤维增强金属基复合材料的深冷处理方法，其特征在于：具体步骤如下：（1）、连续纤维增强金属基复合材料的真空气压浸渗制备：首先进行纤维预制体的编织成形，再根据纤维预制体结构形状设计模具，并制备出含碳量大于99.99%的高纯石墨浸渗模具，后将不锈钢板材、不锈钢管材及内嵌有纤维预制体的高纯石墨浸渗模具进行焊接封装，仅在升液管的顶部留有开口；将封装好的内嵌纤维预制体的高纯石墨浸渗模具，升液管的开口朝下放置于真空气压浸渗设备的上室，将熔炼好的温度为680‑1050℃液态基体合金放置于真空气压浸渗设备的下室，密封浸渗上室、下室，随后开始对浸渗上室、下室同时抽真空至真空度小于200Pa，停止抽真空，充入纯度99.99%以上的氩气反复洗炉2‑4次后；再次对浸渗室开始抽真空，至真空度小于100Pa，开始对纤维预制体加热，当纤维预制体温度达到设定的加预温度300℃‑900℃后，提升真空气压浸渗设备的下室；再迅速充入氩气或氮气加压至1‑12MPa，进行复合材料的气压浸渗，浸渗压力保持在1‑12MPa，保压时间1‑120min，浸渗完成后，真空气压浸渗设备的浸渗上室、下室开始泄压，直至浸渗上室、下室内的气体压力下降至大气压力，待复合材料冷至100℃‑‑室温之间的温度后取出，再进行脱模处理；（2）、将步骤（1）制备的连续纤维增强金属基复合材料进行线切割加工、表面抛光处理及用丙酮或酒精清洗干净，得到表面整洁的复合材料构件；（3）、将步骤（2）处理好的复合材料构件，装入并固定在深冷处理用的石墨模具内；（4）、将步骤（3）固定在深冷处理用的石墨模具内的复合材料构件直接放入液氮容器中或深冷设备内，密闭容器后进行深冷处理；（5）、将步骤（4）处理后的固定在深冷处理用的石墨模具内的复合材料构件再次深冷处理，其过程与步骤（4）一致，反复进行上述步骤（4）的次数为2‑15次，即得到经多次深冷循环和不同回温的组合工艺处理的连续纤维增强金属基复合材料。
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- 王婕丽;林文松 - 上海工程技术大学
- 2013-09-30 - 2013-12-18 - C22C47/06
- 本发明涉及一种纤维结构钼铜复合材料及其制备方法，该复合材料的组织结构致密均匀、呈现明显的纤维结构特征，其中钼含量根据重量百分比所述的钼含量为55%~90%，其余为铜。制备方法为将钼纤维通过铺制、叠配制成适度蓬松的二维纤维毡；将纤维毡进行模压压制得到三维纤维预制体，压制压力控制在20-80MPa范围内；将铜锭和钼纤维预制体一起放置于ZrO2烧结舟中，铜放置于钼纤维预制体上面，在真空环境下，真空度保持在1×10-3Pa以上，在温度为1180℃~1350℃下，保温0.5h~2h；随炉冷却至160℃以下出炉，将所得钼铜合金坯表面的富铜除去，即得到纤维结构的钼铜复合材料。
- 一种碳纳米管增强镁基复合材料的制备方法-201210497721.9
- 刘勇;曾效舒;付东明;邵爽 - 南昌大学
- 2012-11-29 - 2013-04-03 - C22C47/06
- 一种碳纳米管增强镁基复合材料的制备方法，将碳纳米管、金属粉末按1:2~1:30的质量比例混合放入球磨机里球磨0.5~24h，40~100目不锈钢筛过筛，再使用金属箔纸将混合料包好，放入模具中压制；将镁基体材料完全溶化后，对熔体进行精炼除气除渣，然后使用钟罩将碳纳米管/金属粉末预制块体压入镁基体材料熔体中，至预制块体完全熔入镁或镁合金液，700~780℃、100~1500转/分钟条件下，搅拌0.5~10分钟，调整熔体温度到浇铸温度，浇铸制得碳纳米管增强镁基复合材料坯锭，其中碳纳米管占碳纳米管增强镁基复合材料的含量为0.1~5wt.%。本发明工艺简单、操作方便、流程短，碳纳米管颗粒在基体中分布均匀，性能优异，生产成本低，适于工业化规模制备高性能碳纳米管增强镁基复合材料。
- 一种炭纤维/铜复合材料及制备方法-201210519873.4
- 杨琳;乔力 - 太原理工大学
- 2012-12-07 - 2013-03-20 - C22C47/06
- 一种炭纤维/铜复合材料及制备方法，属于金属基复合材料领域，具体涉及一种炭纤维/铜复合材料及制备方法的技术方案。其特征在于是一种以短炭纤维压制得到的多孔炭坯体为预制体，在预制体的孔隙中渗入铜合金，使铜合金能充分填充炭坯体内的孔隙并最终形成网络状连续分布的铜合金基体的炭纤维/铜复合材料及其制备方法。本发明用作摩阻材料、电刷材料、烧蚀材料、各种滑动轴瓦、滑块乃至生物材料。与其它炭/铜复合材料制备方法相比，本发明采用无压熔渗方法，工艺简单，成本低廉，易于实现工业化，能制备出具有高导电性、优异自润滑耐磨性、优异抗热振和耐烧蚀性的炭纤维/铜复合材料。
- 一种线状物缠绕装置-201210462277.7
- 威廉·哈努斯克;莉莎·哈努斯克;史蒂芬·斯皮尔;查理斯·罗文;杰弗瑞·帕讷尔 - 赛夸公司
- 2005-07-19 - 2013-03-20 - C22C47/06
- 本发明提供一种线状物缠绕装置，其包括：缠绕心轴；一组导辊，每个导辊设置在缠绕心轴的圆周上的预定位置；及一组带条，每个带条被一组导辊中的一个导辊所引导，且每个带条包含一组绳股；其中，当缠绕心轴旋转时，每个带条以连续的、一个在另一个之上的方式设置在缠绕心轴上，并且缠绕心轴的一个缠绕表面上具有一组凹槽，或者缠绕心轴包括紧邻心轴的一个缠绕表面的间隔线状物，缠绕在心轴上的第一层中的每个绳股都具有一个明确的巢位，每个绳股依照预定的距离与另一个绳股互相隔开。利用该缠绕装置可以生产出空洞含量为12%、纤维含量为0-70%，最好为30-45%的线状物/纤维环状物。
- 制造包括纤维环形增强物的金属部件的方法-201080027205.9
- 帕特里克·邓利维;吉恩-米歇尔·帕特里克·莫里斯·弗雷查特;吉勒斯·查尔斯·卡西米尔·克莱因;理查德·马松 - 梅西耶-布加蒂-道提公司
- 2010-06-14 - 2012-05-16 - C22C47/06
- 本发明涉及通过包括复合材料的线圈来增强轴对称环形金属部件的方法。根据本发明，所述方法包括以下步骤：制备用于所述部件的环形金属坯体(11)；在所述坯体内部形成腔体(14)，所述腔体敞开至同轴内表面并且具有正剖面，所述正剖面的轴向延伸沿内侧向外侧延伸方向而减小；以及在所述腔体内缠绕增强纱线(21)；将所述腔体封闭；然后对所述组件执行热均衡压缩处理；以及对所述坯体进行加工以获得成品部件。
- 镀锌碳纤维泡沫轻金属及其制备方法-201010154773.7
- 张敏刚;罗小萍;柴跃生 - 太原科技大学
- 2010-04-21 - 2011-11-09 - C22C47/06
- 一种镀锌碳纤维泡沫轻金属及其制备方法，属于泡沫轻金属技术领域。它是一种由镀锌碳纤维与轻金属复合而成的泡沫轻金属。其制备方法是1、将碳纤维在氯化锌、氯化铵、硼酸和糊精形成的溶液中进行电镀。2、将一定量的镀锌短纤维、羧甲基淀粉醚加入到饱和盐水中，搅拌均匀后再加入一定量的盐粒子混合均匀并压实。3、将以上混合物加热保温形成予制体。4、将予制体放入一模具中，周围填满盐粒子紧实。5、将予制体加热至300-350℃保温，浇入过热的轻金属溶液，使其充满缝隙。6、待冷却固化化后用水冲去盐粒子即可得到镀锌碳纤维泡沫轻金属。该泡沫轻金属具有高强度、高模量等优点、使其应用更加广泛、实用。
- 一种氧化铝纤维增强镁基复合材料的制备方法-201110125512.7
- 王武孝;杨建东;关蕾;徐锦锋;亢春生 - 西安理工大学
- 2011-05-16 - 2011-09-21 - C22C47/06
- 本发明公开了一种氧化铝纤维增强镁基复合材料的制备方法，该方法按照以下步骤实施：步骤1、确定纤维预制体混合料中的各个组分含量，包括Al2O3纤维、石墨粉、硅溶胶三者；步骤2、制备纤维浆；步骤3、模压得到湿态纤维预制体；步骤4、对湿态纤维预制体进行干燥和焙烧，得到纤维预备体型件；步骤5、首先将纤维预制体型件置于坩埚底部，将经打磨去除了氧化皮的浸渗合金置于纤维预制体型件上，将坩埚放入真空钼丝炉中，抽真空；然后在氩气保护气氛下浸渗，最后随炉冷却，即得复合材料。本发明方法能够获得Al2O3纤维分布均匀、组织致密、蠕变性能得到提高的氧化铝纤维增强镁基复合材料。
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