[发明专利]一种具有高效导电的金属基复合材料制备方法

说明书

本发明公开了一种具有高效导电的金属基复合材料制备方法，所述制备方法如下：步骤一：将陶瓷增强体加入到溶剂中进行搅拌，制备陶瓷增强体料浆；步骤二：将碳纤维增强体加入到溶剂中进行搅拌，制备碳纤维增强体料浆；步骤三：将片状金属粉末加入到溶剂中进行搅拌，制备片状金属粉末料浆；步骤四：将陶瓷增强体料浆、碳纤维增强体料浆和片状金属粉末料浆混合并搅拌，至陶瓷增强体、碳纤维增强体被片状金属粉末的表面所吸附，形成复合粉末料浆；本发明的有益效果是：陶瓷颗粒的加入，增加了金属基复合材料的硬度和耐磨性；碳纤维增强体的加入，增加了金属基复合材料的导电、导热性能，提高了金属基复合材料的高效导电性能。

技术领域

本发明属于金属基复合材料技术领域，具体涉及一种具有高效导电的金属基复合材料制备方法。

背景技术

现代科学技术的发展和工业生产对材料的要求日益提高，使普通的单一材料越来越难以满足实际需要；复合材料是多种材料的统计优化，集优点于一身，具有高强度、高模量和轻比重等一系列特点，尤其是金属基复合材料具有较高工作温度和层间剪切强度，且有导电、导热、耐磨损、不吸湿、不放气、尺寸稳定、不老化等一系列的金属特性，是一种优良的结构材料。

金属基复合材料,是以金属及其合金为基体，与一种或几种金属或非金属增强相人工结合成的复合材料，其增强材料大多为无机非金属，如陶瓷、碳、石墨及硼等,也可以用金属丝，它与聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料以及碳/碳复合材料一起构成现代复合材料体系。

为了进一步提高金属基复合材料的高效导电效果，加强复合材料和传统材料的竞争优势，降低生产成本，为此我们提出一种具有高效导电的金属基复合材料制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高效导电的金属基复合材料制备方法，进一步提高金属基复合材料的高效导电效果，加强复合材料和传统材料的竞争优势，降低生产成本。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有高效导电的金属基复合材料制备方法，所述制备方法如下：

步骤一：将陶瓷增强体加入到溶剂中进行搅拌，制备陶瓷增强体料浆；

步骤二：将碳纤维增强体加入到溶剂中进行搅拌，制备碳纤维增强体料浆；

步骤三：将片状金属粉末加入到溶剂中进行搅拌，制备片状金属粉末料浆；

步骤四：将陶瓷增强体料浆、碳纤维增强体料浆和片状金属粉末料浆混合并搅拌，至陶瓷增强体、碳纤维增强体被片状金属粉末的表面所吸附，形成复合粉末料浆；

步骤五：停止搅拌，自然静置使片状金属粉末在重力作用下呈水平方向平行排列并沉降,或者通过施加外力场促进片状金属粉末呈平行排列和堆砌,脱除溶剂对复合粉末进行干燥处理，即得到复合粉末；

步骤六：对复合粉末进行致密化处理，即可得到具有高效导电的金属基复合材料。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述片状金属粉末为铝、铝合金、镁、镁合金、铜、铜合金、钛、钛合金粉末，片状金属粉末粒径为1-80um。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述溶剂为水或甲醇。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述外力场为离心力场、气压场、电磁场中的一种。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述陶瓷增强体的粒径为2-12um。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述陶瓷增强体在金属基复合材料中的体积分数为15-20％。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述片状金属粉末料浆和复合粉末料浆中，固相所占的体积比小于10％。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述碳纤维增强体的粒径为4-16um，碳纤维增强体在金属基复合材料中的体积分数为10-20％。