纳米颗粒/空心球复合增强金属基复合材料的制备方法技术

技术编号:23335931 阅读:46 留言:0更新日期:2020-02-15 01:42
本发明专利技术涉及纳米颗粒/空心球复合增强金属基复合材料的制备方法,是将纳米颗粒增强金属基复合材料坯料和空心球密封于钢包套内,中间用穿孔板将其隔离开,第一导气管与坯料端相连,第二导气管与空心球端相连,然后将该钢包套有置于箱式电阻炉内加热,加热过程中通过真空机组抽真空保持钢包套内的真空度,纳米颗粒增强金属基复合材料坯料熔化后形成熔体,通过第一导气管对熔体加载,熔体将通过穿孔板进入到陶瓷空心球之间,最后将钢包套从箱式电阻炉中取出并冷却至室温,通过机械加工的方式去除钢包套,最终制得纳米颗粒/空心球复合增强金属基复合材料。本发明专利技术为纳米颗粒/空心球复合增强金属基复合材料的高效、低成本、高性能制造提供了一条途径。

Preparation of nano particles / hollow spheres composite reinforced metal matrix composites

【技术实现步骤摘要】
纳米颗粒/空心球复合增强金属基复合材料的制备方法
本专利技术涉及金属基复合材料制备
,特别是涉及一种纳米颗粒/空心球复合增强金属基复合材料的制备方法。
技术介绍
金属基复合材料是以金属为基体,以陶瓷颗粒、碳纳米管、空心球,短纤维、晶须、长纤维等为增强体的复合材料,它具有密度低、比强度、比刚度高等优点,在航空、航天以及汽车等领域获得了广泛的应用。目前金属基复合材料的制备方法主要有铸造法和粉末冶金法,其中尤以铸造法应用最为广泛,主要包括搅拌铸造法和渗流铸造法。以不同的增强体来制备复合材料,其性能特征不同,所采用的制备工艺也不同,如以纳米颗粒为增强体,通常采用搅拌铸造法来制备,而以空心球为增强体,通常采用渗流铸造法来制备,因此如何发挥不同增强体的效能,在一个工艺过程中制备出高性能的金属基复合材料是一个挑战。为了制备出纳米颗粒/空心球复合增强金属基复合材料,目前的制备方法均存在不足之处,如采用搅拌铸造法来制备,由于空心球和金属基体的密度存在差异,空心球将在金属基体中将发生聚集,很难实现均匀分散,且在搅拌过程中,空心球容易发生破碎,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.纳米颗粒/空心球复合增强金属基复合材料的制备方法,其特征在于,将纳米颗粒增强金属基复合材料坯料和空心球按一定的比例密封于钢包套内,中间用穿孔板将其隔离开,所述穿孔板上设置有贯通的小孔,该钢包套有两个导气管,第一导气管与坯料端相连,用于载荷加载,第二导气管与空心球端相连,用于抽真空,然后将该钢包套置于箱式电阻炉内加热,加热过程中通过真空机组抽真空保持钢包套内的真空度,纳米颗粒增强金属基复合材料坯料熔化后形成熔体,通过第一导气管对熔体加载,熔体将通过穿孔板进入到陶瓷空心球之间,最后将钢包套从箱式电阻炉中取出并冷却至室温,通过机械加工的方式去除钢包套,最终制得纳米颗粒/空心球复合增强金属基复合材...

【技术特征摘要】
1.纳米颗粒/空心球复合增强金属基复合材料的制备方法,其特征在于,将纳米颗粒增强金属基复合材料坯料和空心球按一定的比例密封于钢包套内,中间用穿孔板将其隔离开,所述穿孔板上设置有贯通的小孔,该钢包套有两个导气管,第一导气管与坯料端相连,用于载荷加载,第二导气管与空心球端相连,用于抽真空,然后将该钢包套置于箱式电阻炉内加热,加热过程中通过真空机组抽真空保持钢包套内的真空度,纳米颗粒增强金属基复合材料坯料熔化后形成熔体,通过第一导气管对熔体加载,熔体将通过穿孔板进入到陶瓷空心球之间,最后将钢包套从箱式电阻炉中取出并冷却至室温,通过机械加工的方式去除钢包套,最终制得纳米颗粒/空心球复合增强金属基复合材料。


2.根据权利要求1所述的纳米颗粒/空心球复合增强金属基复合材料的制备方法,其特征在于,所述纳米颗粒增强金属基复合材料坯料采用搅拌铸造或粉末冶金法制得。


3.根据权利要求2所述的纳米颗粒/空心球复合增强金属基复合材料的制备方法,其特征在于,所述纳米颗粒在纳米颗粒增强金属基复合材料坯料中的质量分数为0.1-10wt%。


4.根据权利要求3所述的纳米颗粒/空心球复合增强金属基复合材料的制备方法,其特征在于,所述纳米颗粒包括碳化硅纳米颗粒、碳纳米管CNTs,金属基体包括铝合金、铝锂合金、镁合金、镁锂合金。


5.根据权利要求1所述的纳米颗粒/空心球复合增强金属基复合材料的...

【专利技术属性】
技术研发人员:褚楚王耀奇李晓华侯红亮
申请(专利权)人:中国航空制造技术研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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