一种三维砖砌复合材料及其工艺制备方法技术

本发明专利技术公开了一种三维砖砌复合材料及其工艺制备方法，所述工艺制备方法包括：将叠层复合材料进行保温处理，对其得到的保温后叠层复合材料进行垂直于叠层方向的旋转轧制，在轧制过程中材料的脆性相发生三维断裂，由其韧性相填充断裂间隙，形成三维砖砌结构。该三维砖砌复合材料在受到断裂破坏时，裂纹会出现三维偏转、桥联、钝化等现象，阻止各方向上层裂现象的发生，提高材料对裂纹的耐受能力，提高其断裂韧性与延展性，并减小强度损失，使材料实现力学性能的各向同性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及仿生材料的，特别涉及三维砖砌复合材料的。

技术介绍

1、贝壳是天然界中最坚硬的材料之一，其结构由95％的文石片(caco3)和5％的有机质组成，其中，文石片硬度、强度高，可在加载过程中承受大部分载荷，有机质分布在独立的文石片层之间，两者共同形成三维砖砌状的结构，使材料整体强度高且韧性好。根据贝壳结构的启示，具有脆性相和韧性相交替分布的叠层结构的复合材料应当同时具有获得较好的强度和韧性。

2、现有技术通过箔箔冶金法等能够获得具有脆性相和韧性相逐层交替分布特征的材料，即叠层复合材料。如ti/al3ti叠层复合材料，该复合材料中脆性的al3ti层和韧性的ti层交替分布，其中，脆性的al3ti层在一定的剪切力作用下会产生裂纹，裂纹扩展至ti/al3ti界面处终止，说明韧性相ti阻碍了裂纹的扩展；或如通过放电等离子烧结和热轧制备的tial/ti叠层复合材料，该复合材料在室温下抗拉强度可达1200mpa，塑性可达4％～5％，说明其也具有较好的强度和韧性。但进一步观察发现，尽管叠层复合材料能够获得较好的强塑性配合，但当外力沿着垂直叠层的方向加载本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种三维砖砌复合材料的工艺制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的工艺制备方法，其特征在于，其还包括：

3.根据权利要求2所述的工艺制备方法，其特征在于，所述后处理包括：将所述轧制后材料升温至600-1500℃并保温0.5～1.5h后，加压至5～11MPa再保温1.5～2.5h，其后卸载压力，随炉冷却至室温。

4.根据权利要求3所述的工艺制备方法，其特征在于，所述后处理中，升温速率为5～12℃/min。

5.根据权利要求2所述的工艺制备方法，其特征在于，其还包括：将所述轧制后材料放置于石墨模具中，再将装有轧制后材...

【技术特征摘要】

1.一种三维砖砌复合材料的工艺制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的工艺制备方法，其特征在于，其还包括：

3.根据权利要求2所述的工艺制备方法，其特征在于，所述后处理包括：将所述轧制后材料升温至600-1500℃并保温0.5～1.5h后，加压至5～11mpa再保温1.5～2.5h，其后卸载压力，随炉冷却至室温。

4.根据权利要求3所述的工艺制备方法，其特征在于，所述后处理中，升温速率为5～12℃/min。

5.根据权利要求2所述的工艺制备方法，其特征在于，其还包括：将所述轧制后材料放置于石墨模具中，再将装有轧制后材料的石墨模具放置于热压炉中进行所述后处理。

6.根据权利要求1所述的工艺制备方法，其特征在于，其中，所述第一保温处理的温度为600～1200℃；和/或，所述第二保温处理的温度为600～1200℃，时间为5～15min。

7.根据权利要求1所述的工艺制备方法，其特征在于，所述第一保温处理的时间与所述叠层复合材料的厚度正相关，当所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊志平，安淼兰，高梦琪，程兴旺，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：