一种基于新型液压技术的石墨烯铝复合材料制备搅拌头制造技术

一种基于新型液压技术的石墨烯铝复合材料制备搅拌头，属于材料制备技术领域。主要由圆柱形夹持柄、轴肩、搅拌针和液压系统组成。其中在搅拌头内部设计了三个沿轴线方向贯穿圆柱的圆柱槽，通过开孔联通，并且顶部使用螺栓密封；中间液压孔内充满高膨胀度的煤油，底部和顶部密封，两侧物料孔内填充流动性较好的石墨烯片与铝粉的混合粉末，底部使用焊锡密封，加工时温度升高焊锡自动脱落，原本密闭的空间被打开；在搅拌摩擦升温过程中煤油升温膨胀，体积增大将混合粉末挤压进焊缝，达到加入增强相的目的。本发明专利技术利用搅拌摩擦技术结合新型液压搅拌头能够有效的提高生产效率，降低生产成本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于新型液压技术的石墨烯铝复合材料制备搅拌头


[0001]本专利技术涉及材料加工领域，具体为一种基于新型液压设计的石墨烯/Al复合材料搅拌摩擦搅拌头。

技术介绍

[0002]金属基复合材料以较高的强度重量比、较低的热膨胀系数等优异的性能被广泛地应用于航空航天、汽车工业等领域。近年来,利石墨烯增强金属基复合材料取得了丰硕的成果,使得复合材料无论是硬度、强度还是耐磨性等方面都得到了较大提高。但石墨烯的低密度、难均匀分散，易团聚、易氧化以及制备过程中的界面反应等问题制约了该复合材料的发展。
[0003]搅拌摩擦加工技术(简称FSP)是以FSW的基本概念为基础开发出来的一种用于微观结构修饰和制造的技术，其基本原理主要是通过搅拌头的高速旋转产生摩擦热和机械搅拌作用，使加工区的工件变成热塑性软化状态，通过搅拌头的锻造作用使向后流动材料态再结晶，从而起到细化晶粒，使组织更加均匀的效果，材料的强度也随之变强。目前的搅拌头只有单一的搅拌摩擦的功能，制造复合材料时需要配合其他设备使用，材料的制备成本较高。

技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于新型液压技术的石墨烯铝复合材料制备搅拌头，其特征在于，主体结构为夹持柄，夹持柄为圆柱状结构，夹持柄的轴中心设有一液压孔，液压孔的上端口即在对应的夹持柄的上端部是开通口的，液压孔的上端口配有液压孔螺钉用于密封，液压孔的下端口是封端的即液压孔的下端口没有穿透夹持柄的下端面；在夹持柄内液压孔的两侧对称各设有一条与液压孔平行的物料孔，物料孔贯穿通夹持柄的上下端，每个物料孔的上端口配有一个物料孔螺钉；在夹持柄的上部液压孔与每一个物料孔之间均设有一个连通通道将液压孔与物料孔之间连通，每个连通通道内设有一个可沿连通通道滑动或滚动的密封球；在夹持柄的下端面即轴肩中心设有搅拌针。2.按照权利要求1所述的一种基于新型液压技术的石墨烯铝复合材料制备搅拌头，其特征在于，轴肩即夹持柄的下端面，直径为20
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25mm，防止物料飞溅。3.按照权利要求1所述的一种基于新型液压技术的石墨烯铝复合材料制备搅拌头，其特征在于，搅拌针，其位于轴肩中心正下方，为上端大下端小的锥体结构；搅拌针位于两物料孔之间。4.按照权利要求1所述的一种基于新型液压技术的石墨烯铝复合材料制备搅拌头，其特征在于，密封球的直径等于连通通道的内直径，且密封球只能在连通通道内运动。5.按照权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴奇，蔡鹏飞，刘林傲，高继溟，龙连春，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：