一种环形结构的复合增强体在镍基复合材料中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种环形结构的复合增强体在镍基复合材料中的应用，该复合增强体可与镍粉混合制得镍基复合材料，所述复合增强体具有环形结构，环形结构是由介孔纳米氧化钛空心球、垂直于介孔纳米氧化钛空心球生长的氧化镁纳米片以及最外层的纳米氧化硅组成，三者质量比为3：(1‑2)：5；环形结构的复合增强体的外径为300±5nm，内径为60±5nm。本发明专利技术还公开了该复合增强体在镍基复合材料中的具体应用方法。本发明专利技术克服了金属基体与增强体浸润不良，增强体分散不均匀，特别是纳米级增强体与金属基体难以复合的问题，制得的复合材料力学性能好，增强体与金属基体的界面结合性能好，且制备工艺简单，制备成本得到有效降低。

【技术实现步骤摘要】
一种环形结构的复合增强体在镍基复合材料中的应用
本专利技术涉及复合材料制备领域，具体涉及一种环形结构的复合增强体在镍基复合材料中的应用。
技术介绍
金属基复合材料具有比强度高、比模量高、热膨胀系数、耐磨性能好等优点，广泛应用于航空康田和汽车等工业领域。对于金属基复合材料，增强体与金属基体的结合性能，以及增强体的添加量、尺寸、形状等都对复合材料的性能有很大的影响。对于金属基复合材料的分类，按照增强体类型分可分为：(1)颗粒增强复合材料，颗粒增强复合材料是指弥散的增强相以颗粒的形式存在，其颗粒直径和颗粒间距较大，一般大于1μm；(2)层状复合材料，该材料是指在韧性和成型性较好的金属基体中加入重复排列的高强度、高模量片层状增强物的复合材料层状复合材料的强度和大尺寸增强物的性能比较接近，而与晶须或纤维类小尺寸增强物的性能差别较大。因为增强物薄片在二维方向上的尺寸相当于结构件的大小，因此增强体中的缺陷可以成为长度和构件相同的裂纹的核心。由于薄片增强的强度不如纤维增强相高，因此，层状结构复合材料的强度收到了限制。(3)纤维增强复合材料，金属基复合材料中的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环形结构的复合增强体在镍基复合材料中的应用，其特征在于：该复合增强体可与镍粉混合制得镍基复合材料，所述复合增强体具有环形结构，环形结构是由介孔纳米氧化钛空心球、垂直于介孔纳米氧化钛空心球生长的氧化镁纳米片以及最外层的纳米氧化硅组成，三者质量比为3：(1-2)：5；环形结构的复合增强体的外径为300±5nm，内径为60±5nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种环形结构的复合增强体在镍基复合材料中的应用，其特征在于：该复合增强体可与镍粉混合制得镍基复合材料，所述复合增强体具有环形结构，环形结构是由介孔纳米氧化钛空心球、垂直于介孔纳米氧化钛空心球生长的氧化镁纳米片以及最外层的纳米氧化硅组成，三者质量比为3：(1-2)：5；环形结构的复合增强体的外径为300±5nm，内径为60±5nm。


2.根据权利要求1所述的一种环形结构的复合增强体在镍基复合材料中的应用，其特征在于，具体应用方法为：
(1)将苯乙烯单体、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和乙醇混合加入到带有冷凝管的三口烧瓶内，然后加入偶氮二异丁腈，1000rpm下搅拌混合30min，然后通入氮气，在60-70℃下反应10-20h，制得聚苯乙烯微球乳液；
(2)将钛酸四丁酯溶于乙醇中，加入上述制得的聚苯乙烯微球乳液，混合搅拌均匀，然后加入0.35mol/L的盐酸溶液，搅拌混合后置于反应釜中，密封，150℃下反应7-11h，反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，得到的固体依次采用去离子水和乙醇进行洗涤，之后干燥，干燥后的固体在马弗炉内，首先在氮气气氛500℃下处理1h，然后在空气气氛800℃下处理1h，制得介孔纳米氧化钛空心球；
(3)将上述制得的介孔纳米氧化钛空心球分散于去离子水中，同时加入甲叉双丙烯酰胺，搅拌分散均匀，将六水氯化镁溶于去离子水中制得镁离子溶液，并加入到介孔纳米氧化钛空心球的分散液中，搅拌混合后加入质量浓度为20％的氯化铵溶液，制得反应液，随后将反应液置于反应釜内，密封，120℃下反应5-10h，反应结束后自然冷却至室温，将反应液过滤后，固体依次经过洗涤、干燥，制得复合增强体前驱体；
(4)将正硅酸乙酯溶于乙醇中，然后滴加盐酸溶液，边滴加边剧烈搅拌，制得含硅溶胶；将复合增强体前驱体分散于去离子水中，并与硅溶胶混合后，加入到三口烧瓶内，150℃下通入氮气搅拌回流反应8-15h，反应结束后冷却至室温，反应液经过滤后得到的固体洗涤并进行干燥，干燥后的固体置于马弗炉内，惰性气体保护下于1000℃下煅烧处理2h，制得复合增强体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王灵伟，
申请(专利权)人：南京环达新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32