[发明专利]一种碳纤维增强铝基复合材料及其制备方法无效

专利信息
申请号: 201310153720.7 申请日: 2013-04-28
公开(公告)号: CN103243280A 公开(公告)日: 2013-08-14
发明(设计)人: 王维;李玉芝;李洛利;王文焱;张利军 申请(专利权)人: 河南科技大学
主分类号: C22C49/06 分类号: C22C49/06;C22C49/14;C22C47/04;C22C47/08
代理公司: 洛阳公信知识产权事务所(普通合伙) 41120 代理人: 罗民健
地址: 471000 河*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 一种 碳纤维 增强 复合材料 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种碳纤维增强铝基复合材料,其特征在于:所述的复合材料的成分为:按重量百分比:碳纤维 4~6% 、Li 1.0~1.3%、Nd 0.7~0.9%,余量为Al,该复合材料密度低于2.2g/cm3,抗拉强度可达到605MPa,屈服强度可达到452MPa。

2.如权利要求1所述的一种碳纤维增强铝基复合材料,其特征在于:所述的碳纤维为沥青基碳纤维、碳纳米管类或聚丙烯腈类,碳纤维的长度为105nm~4.5mm。

3.如权利要求1所述的碳纤维增强铝基复合材料的制备工艺,其特征在于:包括以下步骤:

1)、将碳纤维制成预制体,并采用溶胶-凝胶法在碳纤维预制体表面进行Al2O3涂层处理,得到表面具有Al2O3薄膜的涂层碳纤维预制体;

2)、将步骤1)经过表面涂层处理的碳纤维预制体放入成形模具中,再将成形模具放入抽真空处理设备中,控制真空度低于50Pa,进行抽真空处理,抽真空处理时间在3min以上;

3)、按步骤1)碳纤维预制体总重量的15.67~24倍取混合金属粉,混合金属粉由1.04~1.38%的锂粉、0.73~0.96%的钕粉和97.66~98.23%的铝粉组成,将混合金属粉末加入容器中,加热至1050℃,使金属粉末全部熔化,保温30min,并搅拌均匀,得到混合金属液;

4)、用步骤4)得到的混合金属液进行连续铸造,在连续铸造过程中,控制浇注速度为0.25cm/s,冷却速率为6K/s,关闭真空阀门,最后经过连续铸造后的合金以固液两相共存状态引入步骤2)抽真空处理过的成形模具中,并向成形模具中充入氩气,使模具内压力达0.8MPa,在此压力下,合金和碳纤维在成形模具中进行复合;

5)、复合后的成形模具经过冷却、脱模后即得到碳纤维增强铝基复合材料。

4.如权利要求3所述的碳纤维增强铝基复合材料的制备工艺,其特征在于:所述步骤1)的Al2O3涂层中Al2O3的重量为碳纤维总重量的4%。

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