一种泡沫镁/陶瓷复合材料及其制备方法技术

技术编号:12488132 阅读:143 留言:0更新日期:2015-12-11 02:38
本发明专利技术公开了一种泡沫镁/陶瓷复合材料,由以下重量份数的原料制成:镁粉48~60份、镁合金粉25~40份、纳米陶瓷粉20~38份、环氧树脂4~15份、白云石粉5~15份、碳化硅4~15份、桔梗粉3~12份、碳纳米管2~10份、羧甲基纤维素钠3~14份和硅藻土2~8份。本发明专利技术还公开了所述的一种泡沫镁/陶瓷复合材料的制备方法。本发明专利技术所制备的泡沫镁基复合材料,在保持良好孔隙率的情况下,具有良好的抗冲击韧性和较佳的抗拉强度,可扩大该复合材料的应用领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料领域,特别涉及。
技术介绍
多孔金属材料是一种性能优异的新型功能材料和结构材料,具有独特的结构和性 能。多孔金属材料有多种,如:泡沫铝、泡沫镁、泡沫镍、泡沫铜等,其中泡沫铝的研究最多。 相比于泡沫错,泡沫镁的密度更小,具有更高的比强度和比刚度,因此泡沫镁有可能取代部 分泡沫铝的应用,以进一步发其轻质的优点。此外,泡沫镁具有密度小、吸收冲击能力强、阻 尼减震、隔音降噪、导热率低、电磁屏蔽性高和生物相容性等特性,使其在当今的材料领域 具有广阔的应用前景,是很有开发前途的工程和生医材料,特别是在交通运输工业、航天事 业、建筑结构工业和生物医学领域等方面。然而,目前所制备的泡沫镁材料存在韧性及耐蚀 性能差的缺点,极大地限制了泡沫镁材料的应用。
技术实现思路
要解决的技术问题是:为了解决上述问题的中的至少一种,提供一种泡沫镁/陶 瓷复合材料及其制备方法。 技术方案:为了解决上述问题,本专利技术提供了一种泡沫镁/陶瓷复合材料,由以下 重量份数的原料制成:镁粉48~60份、镁合金粉25~40份、纳米陶瓷粉20~38份、环氧树脂 4~15份、白云石粉5~15份、碳化硅4~15份、桔梗粉3~12份、碳纳米管2~10份、羧甲基纤维 素钠3~14份和娃藻土 2~8份。 优选的,所述的一种泡沫镁/陶瓷复合材料,由以下重量份数的原料制成:镁粉54 份、镁合金粉35份、纳米陶瓷粉28份、环氧树脂11份、白云石粉8份、碳化硅10份、桔梗粉 5份、碳纳米管3份、羧甲基纤维素钠6份和硅藻土 4份。 优选的,所述的一种泡沫镁/陶瓷复合材料,由以下重量份数的原料制成:镁粉50 份、镁合金粉38份、纳米陶瓷粉32份、环氧树脂7份、白云石粉10份、碳化硅6份、桔梗粉 8份、碳纳米管5份、羧甲基纤维素钠7份和硅藻土 3份。 优选的,所述镁合金粉为AZ31镁合金粉或AM50A镁合金粉。 优选的,所述碳纳米管为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管,所述碳纳米管的长度为 2~5um〇 优选的,所述纳米陶瓷粉为氧化铝、氧化锆或氮化硅中的至少一种。 -种所述的一种泡沫镁/陶瓷复合材料的制备方法,包括以下步骤: (1) 称取一定质量的原料:镁粉、镁合金粉、纳米陶瓷粉、白云石粉、碳化硅、桔梗粉、碳 纳米管和硅藻土; (2) 将步骤(1)中的原料投入到球磨机中,球磨混合6h ; (3) 将步骤(2)中混合均匀的物料装入模具中,将模具放入加热炉中,加热至400°C,预 热lh ;再于100~250MPa压力下,600~750°C温度下烧结l~3h ; (4) 将步骤(3)中经烧结后自然冷却至80°C,得到半成品,备用; (5) 将环氧树脂和羧甲基纤维素钠混合均匀,于70°C下预热lh,备用; (6) 将步骤(5)中预热的环氧树脂浇注到步骤(3)中半成品上,并将模具置于90°C水浴 中保温5h,退模,并于50~80°C下干燥8~24h,冷却至室温,即可。 优选的,所述步骤(3)中所述的烧结压力为150MPa,烧结温度为700°C,烧结时间 为 2. 5h。 本专利技术具有以下有益效果:本专利技术所制备的泡沫镁基复合材料,在保持良好孔隙 率的情况下,其冲击强度为18. 4~24. 2KJ/m2,因而所制备的泡沫镁基复合材料具有良好的 抗冲击韧性,可扩大该复合材料的应用领域。【具体实施方式】 为了进一步理解本专利技术,下面结合实施例对专利技术优选实施方案进行描述,但是应 当理解,这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点,而不是对本专利技术权利要求的限 制。 实施例1 一种泡沫镁/陶瓷复合材料,由以下重量份数的原料制成:镁粉48份、AZ31镁合金粉 25份、纳米氧化铝陶瓷粉20份、环氧树脂4份、白云石粉5份、碳化硅4份、桔梗粉3份、碳 纳米管2份、羧甲基纤维素钠3份和硅藻土 2份。 其中,所述碳纳米管为多壁碳纳米管,所述碳纳米管的长度为2~5um。 制备上述的一种泡沫镁/陶瓷复合材料的制备方法,包括以下步骤: (1) 称取一定质量的原料:镁粉、AZ31镁合金粉、纳米陶瓷粉、白云石粉、碳化硅、桔梗 粉、碳纳米管和硅藻土; (2) 将步骤(1)中的原料投入到球磨机中,球磨混合6h ; (3) 将步骤(2)中混合均匀的物料装入模具中,将模具放入加热炉中,加热至400°C,预 热lh ;再于lOOMPa压力下,600°C温度下烧结lh ; (4) 将步骤(3)中经烧结后自然冷却至80°C,得到半成品,备用; (5) 将环氧树脂和羧甲基纤维素钠混合均匀,于70°C下预热lh,备用; (6) 将步骤(5)中预热的环氧树脂浇注到步骤(3)中半成品上,并将模具置于90°C水浴 中保温5h,退模,并于50°C下干燥24h,冷却至室温,即可。 实施例2 一种泡沫镁/陶瓷复合材料,由以下重量份数的原料制成:镁粉60份、AM50A镁合金粉 40份、纳米氧化锆陶瓷粉38份、环氧树脂15份、白云石粉15份、碳化硅15份、桔梗粉12 份、碳纳米管10份、羧甲基纤维素钠14份和硅藻土 8份。 其中,所述碳纳米管为单壁碳纳米管,所述碳纳米管的长度为2~5um。 制备上述的一种泡沫镁/陶瓷复合材料的制备方法,包括以下步骤: (1) 称取一定质量的原料:镁粉、AM50A镁合金粉、纳米陶瓷粉、白云石粉、碳化硅、桔梗 粉、碳纳米管和硅藻土; (2) 将步骤(1)中的原料投入到球磨机中,球磨混合6h ; (3) 将步骤(2)中混合均匀的物料装入模具中,将模具放入加热炉中,加热至400°C,预 热lh ;再于250MPa压力下,750°C温度下烧结3h ; (4) 将步骤(3)中经烧结后自然冷却至80°C,得到半成品,备用; (5) 将环氧树脂和羧甲基纤维素钠混合均匀,于70°C下预热lh,备用; (6) 将步骤(5)中预热的环氧树脂浇注到步骤(3)中半成品上,并将模具置于90°C水浴 中保温5h,退模,并于80°C下干燥8h,冷却至室温,即可。 实施例3 一种泡沫镁/陶瓷复合材料,由以下重量份数的原料制成:镁粉54份、AZ31镁合金粉 32份、纳米氮化硅陶瓷粉29份、环氧树脂9份、白云石粉10份、碳化硅9份、桔梗粉7份、碳 纳米管6份、羧甲基纤维素钠8份和硅藻土 5份。 其中,所述碳纳米管多壁碳纳米管,所述碳纳米管的长度为2~5um。 制备上述的一种泡沫镁/陶瓷复合材料的制备方法,包括以下步骤: (1) 称取一定质量的原料:镁粉、AZ31镁合金粉、纳米陶瓷粉、白云石粉、碳化硅、桔梗 粉、碳纳米管和硅藻土; (2) 将步骤(1)中的原料投入到球磨机中,球磨混合6h ; (3) 将步骤(2)中混合均匀的物料装入模具中,将模具放入加热炉中,加热至400°C,预 热lh ;再于175MPa压力下,680°C温度下烧结2h ; (4) 将步骤(3)中经烧结后自然冷却至80°C,得到半成品,备用; (5) 将环氧树脂和羧甲基纤维素钠混合均匀,于70°当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泡沫镁/陶瓷复合材料,其特征在于:由以下重量份数的原料制成:镁粉48~60份、镁合金粉25~40份、纳米陶瓷粉20~38份、环氧树脂4~15份、白云石粉5~15份、碳化硅4~15份、桔梗粉3~12份、碳纳米管2~10份、羧甲基纤维素钠3~14份和硅藻土2~8份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:彭孝茹
申请(专利权)人:苏州法斯特信息科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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