一种桥梁用复合金属材料的生产工艺及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种桥梁用复合金属材料的生产工艺及应用，采用先将三氧化四铁、氧化铝、钕粉、硫化锗、二叔戊酰甲烷铈、鳞片石墨进行研磨混匀、湿法球磨、真空干燥得真空干燥混合物，随后将甲氧基乙酸甲酯、马来酸酐接枝聚丙烯、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯吡啶进行超声震荡后加入前述真空干燥混合物再次超声震荡，配以经搅拌处理的呋喃甲醇、乙二酸钠、偏苯三酸酐进行混炼，最后冷压成型、真空烧结得到成品的生产工艺，使得制备而成的桥梁用复合金属材料的抗拉强度和抗压强度优异，且耐腐蚀性能强，能够满足行业的要求，具有良好的应用前景。同时，还公开了该生产工艺的具体应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁用复合金属材料的生产工艺及应用
本专利技术涉及金属材料加工
，特别涉及一种桥梁用复合金属材料的生产工艺及应用。
技术介绍
在当今世界上高新技术层出不穷，迅猛发展的今天，在好多领域其金属材料本身已无法满足设计要求和使用标准，如用于大型桥梁的材。主要存在的问题是用于大型桥梁的材料其性能要求高、质量轻、强度高等，可是现有的金属材料是无法满足其性能要求，只能首先考虑架桥时所需要承受的能力，满足以上技术指标后才能考虑减轻重量问题。对此，复合金属材料的应用就显得尤为关键。复合金属材料是指利用复合技术或多种、化学、力学性能不同的金属在界面上实现冶金结合而形成的复合材料，其极大地改善了单一金属材料的热膨胀性、强度、断裂韧性、冲击韧性、耐磨损性、电性能、磁性能等诸多性能，从而使得复合材料具有优异的力学性能，因而被广泛应用到产品广泛应用于石油、化工、船舶、冶金、矿山、机械制造、电力、水利、交通、环保、压力容器制造、食品、酿造、制药等工业领域。然而，现有的复合金属材料虽然在多项物理指标上有了很大改善，但具体到大型桥梁建造方面，仍然不能有效满足人们对于高强度、高硬度等指标的要求，限制了材料工程学的发展和推进。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种桥梁用复合金属材料的生产工艺，通过特定的生产工艺，辅以适宜原料组合，使得制备而成的桥梁用复合金属材料的抗拉强度和抗压强度优异，且耐腐蚀性能强，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种桥梁用复合金属材料的生产工艺，包括以下步骤：（1）将三氧化四铁50-60份、氧化铝40-50份、钕粉15-25份、硫化锗12-16份、二叔戊酰甲烷铈5-7份、鳞片石墨4-6份倒入研钵中研磨至混合均匀，再将混合粉末送入行星式球磨机中，添加适量的酒精进行湿法球磨，随后将经球磨处理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置备用；（2）将甲氧基乙酸甲酯18-22份、马来酸酐接枝聚丙烯12-16份、聚二甲基硅氧烷8-10份、聚乙烯吡啶6-8份加入超声震荡器中超声分散均匀，再加入步骤（1）制备的混合粉末，继续超声震荡处理30-45分钟，得超声处理混合物；（3）将呋喃甲醇5-9份、乙二酸钠4-6份、偏苯三酸酐2-4份加入搅拌釜混合，再加入2倍质量的10%碳酸氢三钠溶液，以750-850转/分钟的速度搅拌50分钟，得搅拌处理混合物；（4）将步骤（2）所得的超声处理混合物与步骤（3）所得的搅拌处理混合物共同注入双辊混炼机混炼，压强15MPa，反应温度550℃，反应时间为3小时，得混炼产物；（5）将步骤（5）所得混炼产物装入模具中，在压力550-650MPa下进行冷压成型，保压时间为3分钟；（6）将冷压成型的产物加入坩埚电阻炉中，再加入热稳定剂3-5份、变性剂3-5份，抽真空后进行真空烧结，烧结温度为980-1020℃，烧结时间为1-2小时，得到真空烧结产物；（7）将真空烧结产物进行表面磨削、去毛刺处理，然后浸油，得到成品。优选地，所述热稳定剂选自丙二醇甲醚醋酸酯、1,1-二异丙氧基三甲胺、乙酰磺胺酸钾中的任意一种或几种。优选地，所述变性剂选自对硝基苯酚、鲸蜡烷三甲基溴化铵、六亚甲基四胺中的任意一种或几种。优选地，所述步骤（1）中球磨机的转速为200转/秒，球磨时间为2-4小时。优选地，所述步骤（2）中超声震荡处理的功率为1500W。本专利技术的另一个目的是提供上述生产工艺在制备含金属成分复合材料中的应用。本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：（1）本专利技术采用先将三氧化四铁、氧化铝、钕粉、硫化锗、二叔戊酰甲烷铈、鳞片石墨进行研磨混匀、湿法球磨、真空干燥得真空干燥混合物，随后将甲氧基乙酸甲酯、马来酸酐接枝聚丙烯、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯吡啶进行超声震荡后加入前述真空干燥混合物再次超声震荡，配以经搅拌处理的呋喃甲醇、乙二酸钠、偏苯三酸酐进行混炼，最后冷压成型、真空烧结得到成品的生产工艺，使得制备而成的桥梁用复合金属材料的抗拉强度和抗压强度优异，且耐腐蚀性能强，能够满足行业的要求，具有良好的应用前景。（2）本专利技术的桥梁用复合金属材料的生产工艺所用原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。具体实施方式下面结合具体实施例对专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1（1）将三氧化四铁50份、氧化铝40份、钕粉15份、硫化锗12份、二叔戊酰甲烷铈5份、鳞片石墨4份倒入研钵中研磨至混合均匀，再将混合粉末送入行星式球磨机中，添加适量的酒精进行湿法球磨，球磨机的转速为200转/秒，球磨时间为2小时，随后将经球磨处理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置备用；（2）将甲氧基乙酸甲酯18份、马来酸酐接枝聚丙烯12份、聚二甲基硅氧烷8份、聚乙烯吡啶6份加入超声震荡器中超声分散均匀，再加入步骤（1）制备的混合粉末，继续超声震荡处理30分钟，得超声处理混合物，其中超声震荡处理的功率为1500W；（3）将呋喃甲醇5份、乙二酸钠4份、偏苯三酸酐2份加入搅拌釜混合，再加入2倍质量的10%碳酸氢三钠溶液，以750转/分钟的速度搅拌50分钟，得搅拌处理混合物；（4）将步骤（2）所得的超声处理混合物与步骤（3）所得的搅拌处理混合物共同注入双辊混炼机混炼，压强15MPa，反应温度550℃，反应时间为3小时，得混炼产物；（5）将步骤（5）所得混炼产物装入模具中，在压力550MPa下进行冷压成型，保压时间为3分钟；（6）将冷压成型的产物加入坩埚电阻炉中，再加入丙二醇甲醚醋酸酯3份、对硝基苯酚3份，抽真空后进行真空烧结，烧结温度为980℃，烧结时间为1小时，得到真空烧结产物；（7）将真空烧结产物进行表面磨削、去毛刺处理，然后浸油，得到成品。实施例2（1）将三氧化四铁55份、氧化铝45份、钕粉20份、硫化锗14份、二叔戊酰甲烷铈6份、鳞片石墨5份倒入研钵中研磨至混合均匀，再将混合粉末送入行星式球磨机中，添加适量的酒精进行湿法球磨，球磨机的转速为200转/秒，球磨时间为3小时，随后将经球磨处理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置备用；（2）将甲氧基乙酸甲酯20份、马来酸酐接枝聚丙烯14份、聚二甲基硅氧烷9份、聚乙烯吡啶7份加入超声震荡器中超声分散均匀，再加入步骤（1）制备的混合粉末，继续超声震荡处理38分钟，得超声处理混合物，其中超声震荡处理的功率为1500W；（3）将呋喃甲醇7份、乙二酸钠5份、偏苯三酸酐3份加入搅拌釜混合，再加入2倍质量的10%碳酸氢三钠溶液，以800转/分钟的速度搅拌50分钟，得搅拌处理混合物；（4）将步骤（2）所得的超声处理混合物与步骤（3）所得的搅拌处理混合物共同注入双辊混炼机混炼，压强15MPa，反应温度550℃，反应时间为3小时，得混炼产物；（5）将步骤（5）所得混炼产物装入模具中，在压力600MPa下进行冷压成型，保压时间为3分钟；（6）将冷压成型的产物加入坩埚电阻炉中，再加入1,1-二异丙氧基三甲胺4份、鲸蜡烷三甲基溴化铵4份，抽真空后进行真空烧结，烧结温度为1000℃，烧结时间为1.5小时，得到真空烧结产物；（7）将真空烧结产物进行表面磨削、去毛刺处理，然后浸油，得到成品。实施例3（1）将三氧化四铁60份、氧化铝50份、钕粉25份、硫化锗16份、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种桥梁用复合金属材料的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）将三氧化四铁50‑60份、氧化铝40‑50份、钕粉15‑25份、硫化锗12‑16份、二叔戊酰甲烷铈5‑7份、鳞片石墨4‑6份倒入研钵中研磨至混合均匀，再将混合粉末送入行星式球磨机中，添加适量的酒精进行湿法球磨，随后将经球磨处理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置备用；（2）将甲氧基乙酸甲酯18‑22份、马来酸酐接枝聚丙烯12‑16份、聚二甲基硅氧烷8‑10份、聚乙烯吡啶6‑8份加入超声震荡器中超声分散均匀，再加入步骤（1）制备的混合粉末，继续超声震荡处理30‑45分钟，得超声处理混合物；（3）将呋喃甲醇5‑9份、乙二酸钠4‑6份、偏苯三酸酐2‑4份加入搅拌釜混合，再加入2倍质量的10%碳酸氢三钠溶液，以750‑850转/分钟的速度搅拌50分钟，得搅拌处理混合物；（4）将步骤（2）所得的超声处理混合物与步骤（3）所得的搅拌处理混合物共同注入双辊混炼机混炼，压强15 MPa，反应温度550℃，反应时间为3小时，得混炼产物；（5）将步骤（5）所得混炼产物装入模具中，在压力550‑650MPa下进行冷压成型，保压时间为3分钟；（6）将冷压成型的产物加入坩埚电阻炉中，再加入热稳定剂3‑5份、变性剂3‑5份，抽真空后进行真空烧结，烧结温度为980‑1020℃，烧结时间为1‑2小时，得到真空烧结产物；（7）将真空烧结产物进行表面磨削、去毛刺处理，然后浸油，得到成品。...

【技术特征摘要】
1.一种桥梁用复合金属材料的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）将三氧化四铁50-60份、氧化铝40-50份、钕粉15-25份、硫化锗12-16份、二叔戊酰甲烷铈5-7份、鳞片石墨4-6份倒入研钵中研磨至混合均匀，再将混合粉末送入行星式球磨机中，添加适量的酒精进行湿法球磨，随后将经球磨处理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置备用；（2）将甲氧基乙酸甲酯18-22份、马来酸酐接枝聚丙烯12-16份、聚二甲基硅氧烷8-10份、聚乙烯吡啶6-8份加入超声震荡器中超声分散均匀，再加入步骤（1）制备的混合粉末，继续超声震荡处理30-45分钟，得超声处理混合物；（3）将呋喃甲醇5-9份、乙二酸钠4-6份、偏苯三酸酐2-4份加入搅拌釜混合，再加入2倍质量的10%碳酸氢三钠溶液，以750-850转/分钟的速度搅拌50分钟，得搅拌处理混合物；（4）将步骤（2）所得的超声处理混合物与步骤（3）所得的搅拌处理混合物共同注入双辊混炼机混炼，压强15MPa，反应温度550℃，反应时间为3小时，得混炼产物；（5）将步骤（5）所得混...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雪明，
申请(专利权)人：苏州耐思特塑胶有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32