[发明专利]一种连续纤维抗冻铝基复合材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种连续纤维抗冻铝基复合材料，该材料以质量百分数计，含有：15～20％的SiC、40～60％的Al、10～15％的Mg、1.0～1.5％的Ni、0.3～0.5％的W、1.0～1.5％的Cr、1.0～2.5％的Mo，余量为Fe，其中，SiC+0.5Al≥40％、W+Cr>1.4％、Mo+Ni<3.6％、Cr：Ni＝1：1。本发明所述的连续纤维抗冻铝基复合材料及制备方法，利用率高、制备方法简单、抗冻及耐热效果好、不易断裂、耐腐蚀等效果明显，可以利用于飞机表层、船体表层、极地考察等项目或者领域中。

技术领域

本发明属于防冻复合材料技术领域，涉及一种连续纤维抗冻铝基复合材料及制备方法。

背景技术

金属基复合材料是在基体金属基础上发展起来的，它们能够克服基体金属的一些弱点，由于各种金属本身的物理性能和化学性能不同，使得不同金属基复合材料的研制和应用情况存在较大的差异。而连续纤维增强金属复合材料以其优良的力学性能表现出良好的应用前景，但是其性能和制备工艺不稳定，所制得的复合材料不具有稳定的性能表达，而本发明需要寻求一种能够利用于冷热交替明显的自然环境中，仅需涂覆于基体材料，即可获得性能好、不易断裂、耐热抗冻，在低温中，仍然能保持硬度，以此来保护基体材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中性能和制备工艺不稳定、断裂、防护性差等的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种连续纤维抗冻铝基复合材料，该材料以质量百分数计，含有：15～20％的SiC、40～60％的Al、10～15％的Mg、1.0～1.5％的Ni、0.3～0.5％的W、1.0～1.5％的Cr、1.0～2.5％的Mo，余量为Fe，其中，SiC+0.5Al≥40％、W+Cr>1.4％、Mo+Ni<3.6％、Cr：Ni＝1：1。

作为本发明的一个优选的实施例，该材料以质量百分数计，含有：18％的SiC、50％的Al、14％的Mg、1.2％的Ni、0.4％的W、1.2％的Cr、2.1％的Mo，余量为Fe。

作为本发明的一个优选的实施例，所述Fe中的一部分可以替换成C或Ca，所述Ca的质量百分数为0.2～1.1％，C的质量百分数为1.2～2.3％。

作为本发明的一个优选的实施例，所述C的质量百分数为0.8％。

作为本发明的一个优选的实施例，所述Ca的质量百分数为0.7％。

本发明还提供一种连续纤维抗冻铝基复合材料的制备方法，包括步骤：

(1)将SiC材料放入球磨罐中进行机械球磨，制成SiC粉末，然后加热制成丝状；

(2)将Al、Mg、Ni、W、Cr、Mo和Fe放入球磨罐中进行机械球磨，混合后，在真空条件下熔化成液态；

(3)在真空条件下，将丝状放入液态中，并搅拌混合均匀；

(4)将混合均匀后的混合物利用物理气相沉积法涂覆于基体材料表面。

作为本发明的一个优选的实施例，步骤(1)中所述球磨需过筛子，所述筛子为500-600目。

作为本发明的一个优选的实施例，步骤(1)中所述丝状的直径为25-30nm，长度为150-300nm。

作为本发明的一个优选的实施例，步骤(2)中所述球磨需过筛子，所述筛子为300-400目。

作为本发明的一个优选的实施例，步骤(3)所述搅拌时间为3-5h。

本发明的有益效果是：