机械结合电磁搅拌制备短碳纤维增强金属基复合材料方法技术

本发明专利技术涉及金属基复合材料技术领域，涉及一种机械结合电磁搅拌制备短碳纤维增强金属基复合材料的方法。该制备方法同样适用于铝合金、锌合金和铸铁等碳纤维增强金属基复合材料的制备。本方法解决了现有技术中坩埚内熔体达到稳态后，坩埚内流场单一，容易产生纤维分散不均匀，纤维分布取向单一，在熔体内部存在死区的问题；利用机械结合电磁搅拌制备短碳纤维增强金属基复合材料，通过电磁与机械搅拌的协同作用使熔体内部流场变得复杂，从而达到纤维多取向分散。

【技术实现步骤摘要】
机械结合电磁搅拌制备短碳纤维增强金属基复合材料方法
本专利技术属于金属基复合材料
，特别涉及一种机械结合电磁搅拌制备短碳纤维增强金属基复合材料方法。
技术介绍
碳纤维增强金属基复合材料由于具有低密度、高强度、热物性好等优异的性能，在航空航天领域得到了一定的应用。然而无论作为结构材料还是功能材料短碳纤维增强体在基体中的分散问题都严重影响着复合材料的性能，并限制短碳纤维增强铝基复合材料的应用。目前短碳纤维增强铝基复合材料的制备主要为粉末冶金法，半固态法和液态搅拌法。而半固态和粉末冶金法对碳纤维损伤极大，严重影响复合材料的性能。因此采用对纤维损伤小，操作简单以及适合工业化生产的液态搅拌法成为了应用较为广泛的工艺方案。但是刘野（机械搅拌法制备短碳纤维增强铝基复合材料的研究，学位论文，2016.1）描述的单纯的机械搅拌工艺方案在搅拌桨作用下，坩埚内熔体达到稳态后，坩埚内流场单一，容易产生纤维分散不均匀，纤维分布取向单一，在熔体内部存在死区的问题。因此增加熔体内部流场的复杂程度，对于纤维的分散有着严重的意义。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术要解决的技术问题是克服现有液态机械搅拌法在熔体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械结合电磁搅拌制备短碳纤维增强金属基复合材料方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：（1）将碳纤维剪成短切碳纤维，碳纤维长度为1 mm~8 mm，得到短碳纤维增强体；（2）利用中频或高频感应熔炼炉熔化金属合金基体，使坩埚内的金属合金成为金属合金熔体；（3）在惰性气体保护或真空条件下将短碳纤维增强体加入到坩埚内的金属合金熔体中，并保温2 min~10 min；（4）不关闭感应熔炼炉电源，在坩埚内金属合金熔体中施加机械搅拌；（5）机械搅拌2 min~60 min，混合分散完成，进行冷却。

【技术特征摘要】
1.一种机械结合电磁搅拌制备短碳纤维增强金属基复合材料方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：（1）将碳纤维剪成短切碳纤维，碳纤维长度为1mm~8mm，得到短碳纤维增强体；（2）利用中频或高频感应熔炼炉熔化金属合金基体，使坩埚内的金属合金成为金属合金熔体；（3）在惰性气体保护或真空条件下将短碳纤维增强体加入到坩埚内的金属合金熔体中，并保温2min~10min；（4）不关闭感应熔炼炉电源，在坩埚内金属合金熔体中施加机械搅拌；（5）机械搅拌2min~60min，混合分散完成，进行冷却。2.根据权利要求1所述的机械结合电磁搅拌制备短碳纤维增强金属基复合材料方法，其特征在于：所述步骤（2）中的，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲迎东，李广龙，周启文，陈兴旺，刘希仕，王光磊，李荣德，尤俊华，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21