本发明专利技术公开了一种应用于制作无人机蒙皮的铝-TC4钛合金复合材料的制备方法。TC4在铝中的含量体积比为：1-10%，将TC4箔材铺在两1060工业纯铝板材之间，加热到280-350℃，加热5-20分钟后在轧机上进行轧制，轧制速度为0.4-0.8m/s，压下量为50%，轧制后空冷至室温，再对上述合成的铝-TC4复合材料板材按照上述方法进行15次循环的剪切、打磨清洗、叠放、加热和轧制。本发明专利技术的铝-TC4钛合金复合材料具有高强度、高硬度、优异导电性能的优点，其屈服强度为120-170MPa、抗拉强度为140-200MPa、显微硬度为44-69Hv、电阻率为2.7-2.9μΩ·cm；能满足无人机蒙皮材料的要求，应用于制作无人机蒙皮。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及一种应用于制作无人机蒙皮的侣-TC4铁合金复合材料的制备方法。
技术介绍
随着航空、军事及遥感事业的发展，无人机受到越来越广泛的关注，世界各国纷 纷投入大量人力、物力去研制先进的无人机。蒙皮是无人机的重要组成部分之一，它要求具 有低密度、高强度及高耐磨性等物理及力学性能。W往的所使用的蒙皮材料往往难W达到 上述要求。侣基复合材料具有高比强度、高弹性模量和高耐磨性等优点。因此，侣基复合材 料在无人机蒙皮材料上具有很大的应用潜能。但是目前生产侣基复合材料的方法大多为挤 压铸造法、无压浸渗法和喷射成形法，该些方法存在一定的缺点，比如强化颗粒在基体中分 散不均匀，强化颗粒与侣基体润湿性差，制备的复合材料孔隙度高、导电率低和较低的经济 效益等，累积叠轴焊做为一种崭新的方法克服了上述的缺点，同时还可W制备出金属相增 强侣基复合材料，进而达到防止静电积聚的作用。由此可见选用累积叠轴焊制备的侣基复 合材料应用在无几人蒙皮材料选择上具有较强的优势。到目前为止，该复合材料还未在无 人机上有所应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有高强度、高硬度、优异导电性能的侣-TC4铁合金复 合材料的制备方法及应用。本专利技术主要是利用工业纯侣板材和适量的TC4铁合金巧材作为 原料，借助于累积叠轴焊手段，可得到具有优异力学性能和导电性能的侣-TC4复合材料。 本专利技术的侣-TC复合材料为纯铁颗粒增强侣基复合材料，TC4在侣中的含量体积 比为；1-1〇〇/〇。 具体步骤为； (1)将1060工业纯侣板材表面用钢丝刷进行打磨，然后用酒精进行清洗。 (2)将TC4巧材铺在两片步骤（1)所得1060工业纯侣板材之间，TC4在侣中的含 量体积比为；1-10%。 (3)将步骤（2)所得两片板材叠放好后放入马弗炉中，加热温度为280-350°C，加 热5-20分钟后在轴机上进行轴制；轴制的过程中不使用润滑油，轴制速度为0. 4-0. 8m/s， 压下量为50% ;轴制完成后空冷至室温；W上过程为第一道次轴制，合成出侣-TC4复合材 料板材，TC4在侣中的含量体积比为；1-10%。[000引（4)在不再加入TC4巧材的条件下，将上述合成的侣-TC4复合材料板材按照上述 方法进行15次循环的剪切、打磨清洗、叠放、加热和轴制，得侣-TC4铁合金复合材料。 所制得的侣-TC4铁合金复合材料应用于制作无人机蒙皮。 本专利技术与现有技术相比具有如下优点；本专利技术的侣基复合材料在不破坏纯侣优良 导电性能的前提下，力学性能得到了大幅的提高。其屈服强度为120-190MPa、抗拉强度为 140-200MPa、显微硬度为44-69HV，分别为退火态1060工业纯侣的3-4. 7倍、1. 5-2. 5倍和 1.7-2. 2倍。由于制备该种复合材料时，没有引入金属间化合物，所W导电性能良好，其导 电率为2. 7-2. 9yQ?cm,分别为退火态1060工业纯侣、2024T3态侣合金、5052化态侣 合金、6061T6 态侣合金、7075T6 态侣合金的 1.03-1. 07 倍、0.49-0. 5 倍、0.57-0. 59 倍、 0. 7-0. 72 倍和 0. 55-0. 56 倍。【附图说明】图1为本专利技术实施例1获得的侣-TC4铁合金复合材料的金相图。 具体的实施方式 实施例1 ; (1)将尺寸为150mmX100mmXlmm的退火态1060工业纯侣板材（西南侣业有限公司生 产）表面用钢丝刷进行打磨，然后用酒精进行清洗。[001引 （2)将2片尺寸为150mmX100mmX0. 1mm的TC4巧材（宝鸡铁业有限公司生产） 铺在两片步骤（1)所得退火态1060工业纯侣板材之间。 (3)将步骤（2)所得两片板材叠放好后放入马弗炉中，加热温度为280°C，加热5分 钟后在直径为300mm、长度为220mm的轴机上进行轴制；轴制的过程中不使用润滑油，轴审U 速度为0. 6m/s，压下量为50% ;轴制完成后空冷至室温；W上过程为第一道次轴制，合成出 侣-TC4复合材料板材，TC4在侣中的含量体积比为1%。 (4)在不再加入TC4巧材的条件下，将步骤（3)合成的侣-TC4复合材料板材按照 上述方法进行15次循环的剪切、打磨清洗、叠放、加热和轴制，得侣-TC4铁合金复合材料， TC4在侣中的含量体积比为1%。 所制得的侣-TC4铁合金复合材料应用于制作无人机蒙皮。所制备的侣-TC4复合材料板材制作的无人机蒙皮具有低密度、高强度及高耐磨 性的物理及力学性能，密度为2.718g/cm3,最大抗拉强度为140MPa，屈服强度为120MPa。 [001引实施例2 ; (1)将尺寸为150mmX100mmXlmm的退火态1060工业纯侣板材（西南侣业有限公司生 产）表面用钢丝刷进行打磨，然后用酒精进行清洗。 (2)将10片尺寸为150mmX100mmX0. 1mm的TC4巧材（宝鸡铁业有限公司生产） 铺在两片步骤（1)所得退火态1060工业纯侣板材之间。 (3)将步骤（2)所得两片板材叠放好后放入马弗炉中，加热温度为280°C，加热5分 钟后在直径为300mm、长度为220mm的轴机上进行轴制；轴制的过程中不使用润滑油，轴审U 速度为0. 6m/s，压下量为50% ;轴制完成后空冷至室温；W上过程为第一道次轴制，合成出 侣-TC4复合材料板材，TC4在侣中的含量体积比为5%。 (4)在不再加入TC4巧材的条件下，将步骤（3)合成的侣-TC4复合材料板材按照 上述方法进行15次循环的剪切、打磨清洗、叠放、加热和轴制，得侣-TC4铁合金复合材料， TC4在侣中的含量体积比为5%。 所制得的侣-TC4铁合金复合材料应用于制作无人机蒙皮。 所制备的侣-TC4复合材料板材制作的无人机蒙皮密度为2. 79g/cm3,最大抗拉强 度为ISOMPa，屈服强度为140MPa。 实施例3 ; (1)将尺寸为150mmX100mmXlmm的退火态1060工业纯侣板材（西南侣业有限公司生 产）表面用钢丝刷进行打磨，然后用酒精进行清洗。 (2)将20片尺寸为150mmXlOOmmXO. 1mm的TC4巧材（宝鸡铁业有限公司生产） 铺在两片步骤（1)所得退火态1060工业纯侣板材之间。 (3)将步骤（2)所得两片板材叠放好后放入马弗炉中，加热温度为280°C，加热5分 钟后在直径为300mm、长度为220mm的轴机上进行轴制；轴制的过程中不使用润滑油，轴审U 速度为0. 6m/s，压下量为50% ;轴制完成后空冷至室温；W上过程为第一道次轴制，合成出 侣-TC4复合材料板材，TC4在侣中的含量体积比为10%。 (4)在不再加入TC4巧材的条件下，将步骤（3)合成的侣-TC4复合材料板材按照 上述方法进行15次循环的剪切、打磨清洗、叠放、加热和轴制，得侣-TC4铁合金复合材料， TC4在侣中的含量体积比为10%。[002引所制备的侣-TC4复合材料板材制作的无人机蒙皮密度为2. 88g/cm3,最大抗拉强 度为200MPa，屈服强度为170MPa。 对3个实施例最终得到的侣-TC4铁合金复合材料进行拉伸、硬度和电阻率测试。 室温单轴拉伸试验在Instron5982力学性能测试系统上进本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铝‑TC4钛合金复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）将1060工业纯铝板材表面用钢丝刷进行打磨，然后用酒精进行清洗；（2）将TC4箔材铺在两片步骤（1）所得1060工业纯铝板材之间，TC4在铝中的含量体积比为：1‑10%；（3）将步骤（2）所得两片板材叠放好后放入马弗炉中，加热温度为280‑350℃，加热5‑20分钟后在轧机上进行轧制；轧制的过程中不使用润滑油，轧制速度为0.4‑0.8m/s，压下量为50%；轧制完成后空冷至室温；以上过程为第一道次轧制，合成出铝‑ TC4复合材料板材；（4）在不再加入TC4箔材的条件下，将上述合成的铝‑ TC4复合材料板材按照上述方法进行15次循环的剪切、打磨清洗、叠放、加热和轧制，得铝‑TC4钛合金复合材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨霞，刘崇宇，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西;45
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