[发明专利]一种石墨-钛复合材料及其制备方法和应用有效
| 申请号： | 201910520587.1 | 申请日： | 2019-06-17 |
| 公开（公告）号： | CN112091219B | 公开（公告）日： | 2022-08-19 |
| 发明（设计）人： | 薛晨;马洪兵;曾凡坤;江南 | 申请（专利权）人： | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 |
| 主分类号： | B22F7/02 | 分类号： | B22F7/02;B22F3/14;C22C1/05;C22C14/00;C22C1/10 |
| 代理公司： | 北京元周律知识产权代理有限公司 11540 | 代理人： | 张莹 |
| 地址： | 315201 浙江*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 石墨 复合材料 及其 制备 方法 应用 | ||
【权利要求书】：
1.一种石墨-钛复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：
（a）制得含有石墨粉和钛粉的混合原料，所述石墨粉的粒径为10μm～1000μm，所述钛粉粒径为1μm～100μm；所述石墨粉的粒径与钛粉的粒径比为50～150：1；所述石墨粉的质量百分含量为10%～90%，所述钛粉的质量百分含量为10%～90%；
（b）将所述混合原料与钛粉依次层叠铺开后进行真空热压烧结，即得所述石墨-钛复合材料；
所述石墨-钛复合材料包括碳钛复合层和钛基金属层；
所述碳钛复合层包含石墨、石墨与钛之间形成的碳化钛层；
所述钛基金属层形成钛基金属强化带，所述碳钛复合层形成高导热石墨聚集带。
2.根据权利要求1所述的石墨-钛复合材料的制备方法，其特征在于，所述钛基金属强化带和所述高导热石墨聚集带在同一方向或者平行方向伸展。
3.根据权利要求1所述的石墨-钛复合材料的制备方法，其特征在于，在所述石墨-钛复合材料中，所述碳钛复合层的质量分数为40%～70%，所述钛基金属层的质量分数为30%～60%。
4.根据权利要求1所述的石墨-钛复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳钛复合层中碳化钛层的厚度为50nm～2μm。
5.根据权利要求1所述的石墨-钛复合材料的制备方法，其特征在于，所述石墨-钛复合材料沿石墨层面方向的热导率为300W/m·K～600W/m·K。
6.根据权利要求1所述的石墨-钛复合材料的制备方法，其特征在于，
所述石墨-钛复合材料沿石墨层面方向的热膨胀系数为1ppm/K～9ppm/K。
7.根据权利要求6所述的石墨-钛复合材料的制备方法，其特征在于，所述石墨-钛复合材料沿石墨层面方向的热膨胀系数为2.1ppm/K～3.5ppm/K。
8.根据权利要求1所述的石墨-钛复合材料的制备方法，其特征在于，所述石墨-钛复合材料沿石墨层面方向的抗弯强度100MPa～400MPa。
9.根据权利要求8所述的石墨-钛复合材料的制备方法，其特征在于，所述石墨-钛复合材料沿石墨层面方向的抗弯强度152MPa～265MPa。
10.根据权利要求1所述的石墨-钛复合材料的制备方法，其特征在于，所述石墨粉的质量百分含量为40%～70%，所述钛粉的质量百分含量为30%～60%。
11.根据权利要求1所述的石墨-钛复合材料的制备方法，其特征在于，石墨粉与钛粉的混合通过以下条件的高速混料完成：
混料速度为500r/min～3000r/min；
混料时间为30s～300s。
12.根据权利要求1所述的石墨-钛复合材料的制备方法，其特征在于，所述真空热压烧结的条件：温度为1300℃～1800℃；保压时间为10min～300min；真空热压的压力为10MPa～150MPa。
13.根据权利要求1至12中任一项所述制备方法制备的石墨-钛复合材料在导热材料中的应用。
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- 本发明公开了一种异形衬层的预压成型装置、设备及衬层压制方法，该装置包括：机架、凹模模组和凸模模组；凹模模组包括至少一个装设于机架的凹模；凹模适于相对机架作直线往复运动或停靠于行程中的任一位置；凸模模组包括转动座；转动座装设于机架并适于相对机架转动或停靠于任一转动角度，转动座表面设有至少两个沿其转动方向布设的凸模；其中，转动座的转动方向和停靠角度被配置为适于其上的各凸模交替地与一个凹模相对设置；且各凸模的形状被配置为适于与凹模紧密扣合或分离，以提高异形衬层压制的质量和效率。
- 聚晶金刚石复合片及其制备方法-202211589722.6
- 陈培;王彬彬;黄红卫 - 富耐克超硬材料股份有限公司
- 2022-12-12 - 2023-03-07 - B22F7/02
- 本发明提供了一种聚晶金刚石复合片，包括硬质合金基体和含硼聚晶金刚石层，所述硬质合金基体和含硼聚晶金刚石层之间层叠设置有过渡层，所述含硼聚晶金刚石层中分散有TiO
- 具有叠层结构的Ti/X金属陶瓷及其制备方法-202010743534.9
- 梁家昌;郑震 - 上海梁为科技发展有限公司
- 2020-07-29 - 2023-02-28 - B22F7/02
- 本发明提供了一种具有叠层结构的Ti/X金属陶瓷及其制备方法，具有叠层结构的Ti/X金属陶瓷从下至上依次包括Ti层、Ti‑X过渡层、X层、Ti‑X过渡层、Ti层……Ti‑X过渡层、X层、Ti‑X过渡层、Ti层。该具有叠层结构的Ti/X金属陶瓷，兼具钛的韧性和X纳米材料的硬度等特性，且具备良好的延展性，耐热性、耐磨性、抗冲击性能。本发明通过3D打印设备按照Ti层‑X层‑Ti层‑X层‑Ti层的层叠顺序逐层进行打印，并通过超强脉冲能量束或粒子束对Ti层与X层之间的界面进行快速地冷加工处理，形成结合Ti层与X层的Ti‑X过渡层，可克服钛纳米材料与X纳米材料的化学相容性和浸润性差的问题，能够较好地实现Ti纳米材料X纳米材料复合，进而形成较强的界面结合的具有叠层结构的Ti/X金属陶瓷。
- 一种层状梯度铜基复合材料及其制备方法-202010591040.3
- 宋克兴;国秀花;冯江;李韶林;周延军;王旭;赵培峰;张朝民;张祥峰;林焕然;杨豫博 - 河南科技大学
- 2020-06-24 - 2023-02-03 - B22F7/02
- 本发明涉及一种层状梯度铜基复合材料及其制备方法，属于金属基复合材料技术领域。本发明提供了一种层状梯度铜基复合材料的制备方法，包括将含有不同量增强材料和铜基材的混合粉分层装入模具，使混合粉中增强材料的含量自下而上呈梯度分布，经过压制和烧结，得到层状梯度铜基复合材料坯体；将层状梯度铜基复合材料坯体作为自耗电极经真空自耗电弧熔炼法进行熔炼，冷却后，即得。该方法工艺简单，设备为常规设备，可操作性强，且具有较强的可控性，可根据需要调整层数，各层厚度，各层混合粉中增强材料的含量等，从而调整层状梯度铜基复合材料的梯度分布，且熔炼有利于提高过渡层的均匀性，使得层状梯度铜基复合材料过渡均匀，连续性更好。
- 一种全金属包覆异形金属基金刚石复合材料的制备方法-202210599510.X
- 王萍;白华;夏兆辉;顾立新;王瑞春;常智敏;巫梦丹;潘旸 - 长飞光纤光缆股份有限公司
- 2022-05-30 - 2023-01-13 - B22F7/02
- 本发明公开了一种全金属包覆异形金属基金刚石复合材料的制备方法，用刻字机在圆形金属箔胶带的离型纸上雕刻出异形件各横截面的形状，撕掉雕刻异形件区域的离型纸；用金刚石布料机将含有涂层的金刚石颗粒均匀铺布在金属箔胶带的异形件区域，然后撕掉非异形件区域的离型纸，将铝粉或铜粉用布料机均匀铺布在金属箔胶带上得到复合薄片；多层叠放后预压得到金属基金刚石复合材料预制件；放于热压炉中，真空环境下热压烧结成型，切割得到所需复合材料；本发明所制备的金属基金刚石复合材料表层是全金属覆盖，易于机械加工，近净成型异形件，金刚石体积分数和样品厚度可调控，导热率高，热膨胀系数小，且热导率和热膨胀系数可调。
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