顺序凝固制备连续碳纤维增强铝基复合材料设备及方法技术

本发明专利技术涉及一种顺序凝固制备连续碳纤维增强铝基复合材料设备及方法，炉体的上端面固定有支架，支架上固定有旋转电机，旋转电机连接有丝杠，支架竖直滑动连接有滑动连接杆，丝杠与滑动连接杆螺纹配合，滑动连接杆的一侧固定连接有固定环并连接有变幅杆，变幅杆的下端固定有超声振头并且穿过了上顶板和炉体，超声振头的下端与振动板的上端接触，导杆与固定环固定在一起，导杆穿过了炉体的上端并与炉体滑动配合，导杆的下端固定连接在振动板上，振动板下侧连接有碳纤维夹具和金属液槽，炉体内设有坩埚和感应线圈一级冷却器管。本发明专利技术的设备和方法制得的碳纤维增强复合材料铸造缺陷少。

【技术实现步骤摘要】
顺序凝固制备连续碳纤维增强铝基复合材料设备及方法
本专利技术属于金属基复合材料
，涉及一种利用顺序凝固的冷却方式制备连续碳纤维增强铝基复合材料设备及方法。
技术介绍
碳纤维增强铝基复合材料由于质量轻、高强度以及高导热性等优异的性能，在航空航天，汽车制造，体育休闲等领域都得到了一定的应用。其中，连续碳纤维增强铝基复合材料无论作为线材亦或板材，可最大限度的发挥碳纤维轴向性能优势，因此具有更广阔的发展前景。目前，国内外众多学者通过对工艺方法及设备的研究，利用液态轧制、真空浸渗和超声振动等工艺实现了碳纤维增强铝基复合材料的制备。然而在碳纤维增强铝基复合材料制备过程中，由于碳纤维与铝合金基体间热膨胀系数相差较大，并且碳纤维导热系数与基体相差也较大，这就导致碳纤维增强铝基复合材料的凝固是一个复杂的凝固过程，在其冷却过程中复合材料内部易产生大量的缩孔缩松等铸造缺陷。这将严重影响复合材料的成型性，使其无论作为结构材料还是功能材料的性能指标都显著降低。通过研究发现，碳纤维增强铝基复合材料在冷却过程中采用顺序凝固的冷却方式，可以使复合材料满足沿单一方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.顺序凝固制备连续碳纤维增强铝基复合材料设备，其特征在于：包括炉体(6)，炉体(6)的一侧设有开启门，其特征在于：炉体(6)的上端面固定有支架(23)，支架(23)上固定有旋转电机(1)，旋转电机(1)的旋转轴竖直向下设置并固定连接有丝杠(17)，支架(23)竖直滑动连接有滑动连接杆(24)，丝杠(17)穿过了滑动连接杆(24)并与滑动连接杆(24)螺纹配合，滑动连接杆(24)的一侧固定连接有固定环(4)，固定环(4)竖直连接有变幅杆(5)，变幅杆(5)的上端固定有超声换能器(2)，变幅杆(5)穿过了炉体(6)的上端与炉体(6)滑动配合，变幅杆(5)的下端固定有超声振头(8)并且穿过了上顶板...

【技术特征摘要】
1.顺序凝固制备连续碳纤维增强铝基复合材料设备，其特征在于：包括炉体(6)，炉体(6)的一侧设有开启门，其特征在于：炉体(6)的上端面固定有支架(23)，支架(23)上固定有旋转电机(1)，旋转电机(1)的旋转轴竖直向下设置并固定连接有丝杠(17)，支架(23)竖直滑动连接有滑动连接杆(24)，丝杠(17)穿过了滑动连接杆(24)并与滑动连接杆(24)螺纹配合，滑动连接杆(24)的一侧固定连接有固定环(4)，固定环(4)竖直连接有变幅杆(5)，变幅杆(5)的上端固定有超声换能器(2)，变幅杆(5)穿过了炉体(6)的上端与炉体(6)滑动配合，变幅杆(5)的下端固定有超声振头(8)并且穿过了上顶板(16)，超声振头(8)的下端与振动板(8)的上端接触，导杆(18)与固定环(4)固定在一起，导杆(18)穿过了炉体(6)的上端并与炉体(6)滑动配合，导杆(18)的下端固定连接在振动板(15)上，炉体(6)的上端的内侧竖直设有多个滑动导轨(7)，滑动导轨(7)穿过了上顶板(16)并且与上顶板(16)滑动连接，上顶板(16)的下侧通过多个连接杆(25)固定连接有下底板(14)，振动板(15)位于下底板(14)和上顶板(16)之间，上顶板(16)竖直固定连接有多个金属液槽固定杆(26)，上顶板(16)穿过了下底板(14)并且下端连接有金属液槽(13)，振动板(15)竖直固定连接有多个碳纤维夹具固定杆(20)，碳纤维夹具固定杆(20)穿过了下底板(14)并且与下底板(14)滑动连接，碳纤维夹具固定杆(20)上套有第一弹簧(19)，第一弹簧(19)位于下底板(14)和振动板(15)之间并且受到了下底板(14)和振动板(15)的挤压力，碳纤维夹具固定杆(20)的下端固定连接有碳纤维夹具(27)，碳纤维夹具(27)位于金属液槽(13)内，炉体(6)内侧的底部设有隔热底盘(22)，隔热底盘(22)的上端设有坩埚(12)和感应线圈(11)，感应线圈(11)位于坩埚(12)的外周，炉体(6)的侧壁插入有冷却气管(10)，冷却气管(10)的出气口位于感应线圈(11)的上侧，并且位于金属液槽(13)的一侧，炉体(6)上还设有排气孔(28)，排气孔(28)设有可插拔的塞子。


2.根据权利要求1所述的顺序凝固制备连续碳纤维增强铝基复合材料设备，其特征在于：所述隔热底盘(22)为耐火砖。


3.根据权利要求1所述的顺序凝固制备连续碳纤维增强铝基复合材料设备，其特征在于：所述固定环(4)和变幅杆(5)之间设有减震套(3)，减震套(3)包括有减震主体(3-1)，减震主体(3-1)的上端设有直径大于减震主体(3-1)的上端头(3-2)，减震主体(3-1)的下端设有直径大于减震主体(3-1)的下端头(3-3)，贯穿减震主体(3-1)、上端头(3-2)和下端头(3-3)设置有安装通孔(3-4)，下端头(3-3)的下端面到上端面的直径逐渐增大。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李广龙，文镇，许文东，周珊，曲迎东，田畅，聂赛男，李荣德，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21