【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于阻尼材料制备，具体涉及一种双尺度高熵合金/聚合物互穿网络阻尼复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着现代工业的发展，各种机械设备在运转及工作过程中产生的振动和噪声日益严重。这类振动和噪声不仅恶化工作环境，还会影响仪器仪表的使用寿命及工作精度，甚至危害人体的健康。例如，火箭、卫星失效分析结果表明，约三分之二的故障与振动和噪声有关。飞机在长期使用的过程中，由于振动常出现方向舵、机尾罩萌生裂纹，以及空速管断裂、座舱噪音等问题，严重影响其可靠性和使用寿命。飞机上的各种仪器仪表处在振动与噪音环境中，常发生故障。因此减振降噪、改善人机工作环境以及设计和生产振动及噪声小的产品就成为了人们亟待解决的问题。基于高性能阻尼材料的无源噪声控制技术因具有不用改造现有装备、施工简易便利、成本相对较低、应用前景广阔等优点已成为振动噪声控制中的优选方案。
2、阻尼合金、聚合物材料和阻尼复合材料是目前应用最广泛的3种阻尼材料。阻尼合金虽然强度高，可作为结构材料，并且阻尼性能稳定、耐高温、耐腐蚀、阻燃，但是其缺点也很明显，即阻尼效果过于依赖于合金质量，且比重较大。聚合物有密度低、加工方便、性能易于调控、内耗大等优点，其缺点表现为不耐高温、尺寸稳定性差、强度低。随着高新技术的进步，尤其是国防、军工等特殊领域对阻尼材料综合性能的要求日益提高，需要材料在拥有优异减振降噪性能的同时，还必须具备较高的温度适应性以及较宽的减振降噪频率范围。阻尼复合材料能够叠加多重机理，结合不同阻尼材料的优点，取长补短，有希望实现功能结构一体化，得到综合性能优异的
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种减振降噪效果好、比重小、强度高、耐高温和尺寸稳定性好的双尺度高熵合金/聚合物互穿网络阻尼复合材料及制备方法。该阻尼复合材料能有效叠加多重阻尼机制，既能有效减小阻尼合金所占比重，又能弥补聚合物阻尼材料强度不够、尺寸稳定性差的缺点，从而提升其阻尼性能。
2、本专利技术提供的这种双尺度高熵合金/聚合物互穿网络阻尼复合材料，包括多孔crmnfeconi高熵形状记忆合金骨架和crmnfeconi@cnt/聚合物复合基体，所述crmnfeconi@cnt/聚合物复合基体在所述阻尼复合材料中的体积分数为60％～80％；所述crmnfeconi@cnt/聚合物复合基体填充于所述多孔crmnfeconi高熵形状记忆合金骨架的孔隙内；所述crmnfeconi@cnt/聚合物复合基体由crmnfeconi@cnt均匀分散至粘弹性聚合物基体中得到；所述crmnfeconi@cnt为负载crmnfeconi纳米颗粒的碳纳米管；所述粘弹性聚合物基体由聚氨酯、环氧树脂、丙三醇和2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚(dmp-30)共混得到。
3、所述多孔crmnfeconi高熵形状记忆合金骨架具有γ奥氏体(fcc)和ε马氏体(hcp)双相结构，平均孔径为0.4～1.2mm，孔隙率为60～80％，孔隙均匀分布且相互连通，为三维网络状结构。
4、本专利技术还提供一种所述双尺度高熵合金/聚合物互穿网络阻尼复合材料的制备方法，包括以下步骤：
5、(1)制备多孔crmnfeconi高熵形状记忆合金骨架；
6、制备crmnfeconi@cnt/聚合物复合基体，包括：制备crmnfeconi@cnt；将聚氨酯、环氧树脂、丙三醇和dmp-30共混制得粘弹性聚合物基体；将crmnfeconi@cnt作为添加相分散到粘弹性聚合物基体中，得到crmnfeconi@cnt/聚合物复合基体；
7、(2)将crmnfeconi@cnt/聚合物复合基体真空渗入到多孔crmnfeconi高熵形状记忆合金骨架的孔隙内，真空固化后得到所述双尺度高熵合金/聚合物互穿网络阻尼复合材料。
8、优选的，步骤(1)中，采用烧结蒸发工艺制备多孔crmnfeconi高熵形状记忆合金骨架，包括如下步骤：
9、1.1)将crmnfeconi合金进行熔炼，得到crmnfeconi合金熔体；
10、1.2)利用高纯氩气通过雾化器将步骤1.1)所得crmnfeconi合金熔体雾化成crmnfeconi合金粉末，将crmnfeconi合金粉末进行筛选，得到粒径小于75μm的crmnfeconi合金粉末；
11、1.3)获取造孔剂nacl颗粒，然后进行筛分，将筛分出的nacl颗粒与步骤1.2)所得粒径小于75μm的crmnfeconi合金粉末混合均匀，得到混合粉末；
12、1.4)真空热压烧结：将步骤1.3)所得混合粉末装入热压机的石墨模具中，粉末和石墨模具之间用ni箔隔开，进行真空热压烧结，得到crmnfeconi合金粉末与nacl颗粒的复合初坯；
13、1.5)一次烧结及蒸发脱盐：将步骤1.4)所得复合初坯置于无碳环境的真空烧结炉中进行一次烧结，将nacl完全蒸发去除，得到多孔crmnfeconi骨架；
14、1.6)二次烧结：将步骤1.5)所得多孔crmnfeconi骨架置于流动氩气气氛中进行二次烧结，使合金基体扩散充分，得到高强度的多孔crmnfeconi骨架；
15、1.7)固溶淬火：将步骤1.6)所得多孔crmnfeconi骨架置于流动氩气气氛中进行固溶处理，随后在液氮中淬火，得到所述多孔crmnfeconi高熵形状记忆合金骨架。
16、进一步，步骤1.1)中，所述crmnfeconi合金，以其原子总数为基准，cr的原子百分比含量为19％～21％、mn的原子百分比含量为19％～21％、fe的原子百分比含量为19％～21％、co的原子百分比含量为30％～40％、余量为ni，以获得具有fcc-hcp马氏体转变行为的高熵形状记忆合金骨架。
17、进一步，所述步骤1.2)还包括：将crmnfeconi合金熔体过热到1550～1600℃，浇入雾化装置中，用大于3mpa的高纯氩气通过雾化器进行雾化，得到crmnfeconi合金粉末。
18、进一步，所述步骤1.3)中，筛分出的nacl颗粒的粒径范围为0.2～0.6mm、0.6～1mm、1～1.4mm中的任意一种。
19、进一步，步骤1.4)中，所述真空热压烧结的工艺条件为：真空热压烧结的温度为760～780℃，时间为4～6h，压强为50～60mpa，真空度为10-2～10-3pa。
20、进一步，步骤1.5)中，所述一次烧结的工艺条件为：烧结温度为980～1020℃，烧结时间为3～5h，真空度为10-2～10-3pa。
21、进一步，步骤1.6)中，所述二次烧结的工艺条件为：烧结温度为1200～1250℃，烧结时间为20～30h。
22、进一步，步骤1.7)中，所述固溶处理的温度为1000～1100℃，时间为1～2h。
23、优选的，步骤(1)中，采用液相还原和高温烧结工艺制备所述crmnfeconi@cnt，包本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双尺度高熵合金/聚合物互穿网络阻尼复合材料，其特征在于，所述阻尼复合材料包括多孔CrMnFeCoNi高熵形状记忆合金骨架和CrMnFeCoNi@CNT/聚合物复合基体；所述CrMnFeCoNi@CNT/聚合物复合基体在所述阻尼复合材料中的体积分数为60％～80％；所述CrMnFeCoNi@CNT/聚合物复合基体填充于所述多孔CrMnFeCoNi高熵形状记忆合金骨架的孔隙内；所述CrMnFeCoNi@CNT/聚合物复合基体由CrMnFeCoNi@CNT均匀分散至粘弹性聚合物基体中得到；所述CrMnFeCoNi@CNT为负载CrMnFeCoNi纳米颗粒的碳纳米管；所述粘弹性聚合物基体由聚氨酯、环氧树脂、丙三醇和DMP-30共混得到。
2.根据权利要求1所述的阻尼复合材料，其特征在于，所述多孔CrMnFeCoNi高熵形状记忆合金骨架具有γ奥氏体和ε马氏体双相结构，平均孔径为0.4～1.2mm，孔隙率为60％～80％，孔隙均匀分布且相互连通，为三维网络状结构。
3.一种如权利要求1～2任一项所述阻尼复合材料的制备方法，包括以下步骤：
4.根据权
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1.1)中，所述CrMnFeCoNi合金，以其原子总数为基准，Cr的原子百分比含量为19％～21％、Mn的原子百分比含量为19％～21％、Fe的原子百分比含量为19％～21％、Co的原子百分比含量为30％～40％、余量为Ni；
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，采用液相还原和高温烧结工艺制备所述CrMnFeCoNi@CNT，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中，所述金属盐溶液中的总金属离子浓度为0.025M，其中镍离子的浓度为0～2.5mM、钴离子的浓度为7.5～10mM、铁离子的浓度为4.75～5.25mM、铬离子的浓度为4.75～5.25mM、锰离子的浓度为4.75～5.25mM；用鼓泡氮气除氧0.5～1h；
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，粘弹性聚合物基体的制备包括：将聚氨酯、环氧树脂、丙三醇和DMP-30按45～55:45～55:6～7:0.5～1.5的体积比共混，真空搅拌脱泡后得到粘弹性聚合物基体。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，CrMnFeCoNi@CNT/聚合物复合基体的制备包括：将CrMnFeCoNi@CNT作为添加相分散到粘弹性聚合物基体中，然后真空搅拌脱泡，保证分散均匀，得到CrMnFeCoNi@CNT/聚合物复合基体；所述CrMnFeCoNi@CNT/聚合物复合基体中CrMnFeCoNi@CNT的质量分数为0.5～2wt.％。
10.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述真空固化工艺为：先90～110℃保温12～16 h，再130～150℃保温8～10 h，真空度为10-1～10-2Pa。
...【技术特征摘要】
1.一种双尺度高熵合金/聚合物互穿网络阻尼复合材料，其特征在于，所述阻尼复合材料包括多孔crmnfeconi高熵形状记忆合金骨架和crmnfeconi@cnt/聚合物复合基体；所述crmnfeconi@cnt/聚合物复合基体在所述阻尼复合材料中的体积分数为60％～80％；所述crmnfeconi@cnt/聚合物复合基体填充于所述多孔crmnfeconi高熵形状记忆合金骨架的孔隙内；所述crmnfeconi@cnt/聚合物复合基体由crmnfeconi@cnt均匀分散至粘弹性聚合物基体中得到；所述crmnfeconi@cnt为负载crmnfeconi纳米颗粒的碳纳米管；所述粘弹性聚合物基体由聚氨酯、环氧树脂、丙三醇和dmp-30共混得到。
2.根据权利要求1所述的阻尼复合材料，其特征在于，所述多孔crmnfeconi高熵形状记忆合金骨架具有γ奥氏体和ε马氏体双相结构，平均孔径为0.4～1.2mm，孔隙率为60％～80％，孔隙均匀分布且相互连通，为三维网络状结构。
3.一种如权利要求1～2任一项所述阻尼复合材料的制备方法，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，采用烧结蒸发工艺制备多孔crmnfeconi高熵形状记忆合金骨架，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1.1)中，所述crmnfeconi合金，以其原子总数为基准，cr的原子百分比含量为19％～21％、mn的原子百分比含量为19％～21％、fe的原子百分比含量为19％～21％、...
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