一种碳/碳化硅复合纤维增强铝基泡沫材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碳/碳化硅复合纤维增强铝基泡沫材料的制备方法，以聚二甲基硅烷和聚氯乙烯为原料，按聚二甲基硅烷为原料质量百分比92～95％，聚氯乙烯为原料质量百分比5～8％配料；先对复合纤维进行表面处理来有效改善复合纤维在金属熔体中的均匀分散和润湿性，通过液态金属搅拌工艺将碳/碳化硅复合纤维直接加入到基体金属熔体中，使复合纤维均匀地分散在金属熔体中并与之复合。通过添加金属钙、镁类的表面活性元素和稀土元素，调整了铝熔体的表面张力，使发泡过程中产生的气泡更加均匀稳定。提供了一种高强度、高韧性、高吸能及高阻尼特性的碳/碳化硅复合纤维增强铝基泡沫材料。

【技术实现步骤摘要】
一种碳/碳化硅复合纤维增强铝基泡沬材料的制备方法
本专利技术属于金属基复合材料
，具体涉及碳/碳化硅复合纤维增强铝基泡沫材料的制备方法。
技术介绍
泡沫金属材料尤其是泡沫铝基材料是近几十年内发展起来的一种新型功能材料，由于其多孔结构和金属特征，具有相对密度小、比表面积大、比力学性能高、阻尼减震性能好等特点，在航空、航天、运输、建筑等领域有广泛地应用前景。碳纤维增强金属基复合材料与普通的金属材料相比，具有高的比强度和比模量；与树脂基复合材料相比，具有高的耐热性和尺寸稳定性；与陶瓷材料相比，具有高的韧性和耐冲击性能。但碳纤维与液态金属的润湿性都比较差，极易造成碳纤维在基体材料中润湿性差和分散不均匀等问题。碳化硅纤维具有高强度，高模量，良好的高温性能和化学稳定性。且与金属熔体的润湿性极好，这一特点大大降低了以碳化硅纤维为增强体的复合材料的制备难度，也一定程度上避免了一些制备方法的缺点，如高压力等对纤维的损伤和材料的应力积累等，是一种具有优秀制备性能的增强纤维。将碳/碳化硅纤维增强铝基复合材料经发泡制成铝基泡沫材料，不但会保持泡沫铝原有的功能，而且可进一步提高泡沫铝材料的强本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳/碳化硅复合纤维增强铝基泡沫材料的制备方法，具有如下步骤：(1)制备碳/碳化硅复合纤维以聚二甲基硅烷和聚氯乙烯为原料，按聚二甲基硅烷为原料质量百分比92～95％，聚氯乙烯为原料质量百分比5～8％配料，加入三口烧瓶中混合均匀，在高纯N2保护下进行共热解反应；当反应物熔融分解成均匀的液态物后于420～450℃保温反应2～10h，然后冷却至室温；产物经甲苯溶解、过滤、蒸馏后得到棕色的聚碳硅烷固体；随后在N2保护下熔融后进行高速纺丝，再经过空气不熔化处理后，将处理后的聚碳硅烷纤维放入管式扩散炉中的有氮气保护的石英管内，以100～200℃/h的速率升温至1250℃，保温30min后冷至室温，得到碳...

【技术特征摘要】
1.一种碳/碳化硅复合纤维增强铝基泡沫材料的制备方法，具有如下步骤: (1)制备碳/碳化硅复合纤维 以聚二甲基硅烷和聚氯乙烯为原料，按聚二甲基硅烷为原料质量百分比92~95%，聚氯乙烯为原料质量百分比5~8%配料，加入三口烧瓶中混合均匀，在高纯队保护下进行共热解反应；当反应物熔融分解成均匀的液态物后于420~450°C保温反应2~10h，然后冷却至室温； 产物经甲苯溶解、过滤、蒸馏后得到棕色的聚碳硅烷固体；随后在N2保护下熔融后进行高速纺丝，再经过空气不熔化处理后，将处理后的聚碳硅烷纤维放入管式扩散炉中的有氮气保护的石英管内，以100~200°C /h的速率升温至1250°C，保温30min后冷至室温，得到碳/碳化硅复合纤维； (2)碳/碳化娃复合纤维的表面处理 采用电镀法对碳/碳化硅复合纤维进行表面处理，将碳/碳化硅复合纤维置于350~450°C下的空气气氛中加热20~40分钟后用去离子水冲洗，在丙酮中浸泡30~40分钟后水洗，完成除胶处理后对碳/碳化硅复合纤维采用氨水进行处理改性，处理时间为24~36h ;水洗后浸入质量浓度为20~40%的硝酸中加热10~30分钟，用去离子水冲洗至中性，然后通过电沉积在纤维表明镀覆一铜层；再使用质量浓度为I~2%的硼酸对镀铜复合纤维进行浸泡处理后将纤维长丝加工成I~IOmm的短纤维，对短纤维的两个裸露端头进行二次镀覆，使其被金属铜所覆盖； (3)制备碳/碳化硅复 纤维增强铝基泡沫材料 将铝合金在加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗震，敖三三，冯梦楠，谈辉，段瑞，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12