一种金属基复合材料的原位反应制备装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种金属基复合材料的原位反应制备装置及其方法，该原位反应制备装置主要包括感应加热器、复合坩埚、两个熔化坩埚、搅拌器、气氛保护装置、水冷结晶器。该装置通过电磁搅拌和机械搅拌的协同作用，使复合坩埚中的混合熔体更加均匀和原位反应更加充分，同时避免了强化颗粒的粗化和团聚；通过气氛保护，减少了炉渣的生成和元素的烧损，保证复合材料成分的精确控制；通过原位反应，增加了强化粒子与金属基体的湿润性，确保两者的良好结合；采用本发明专利技术的制备方法，可以使原位反应更加充分，从而获得强化颗粒细小和均匀分布、综合性能良好的金属基复合材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料制备，具体涉及一种金属基复合材料的原位反应制备装置及其方法。

技术介绍

1、复合材料的应用十分广泛，按基体材料的不同可分为金属基复合材料(mmcs)、陶瓷基复合材料(cmcs)、聚合物基复合材料(pmcs)和碳基复合材料(简称碳复合材料)。其中，金属基复合材料比其他复合材料更具优势，因为它们能够耐高温、防潮、防辐射、导热和导电，并具有良好的力学性能。以铜基复合材料为例，其制备方法主要有粉末冶金法、原位复合法(机械合金化法、内氧化法、液相原位反应法)以及各种铸造技术。

2、粉末冶金法烧结得到的产品难以完全致密化，需要结合包套、抽真空、挤压等复杂工序进行制备。其整个工艺流程复杂、冗长，制备过程影响因素多，产品质量控制难度大，生产效率低，批量生产的成本高昂，不符合绿色环保的发展理念。

3、原位复合法是指在复合材料生产过程中，在金属基体内部利用元素间的化学反应在金属基体中直接合成强化相的方法。与传统的非原位复合法制备复合材料相比，其具有以下三大优点：(1)强化相热力学稳定性好；(2)强化相与基体间界面清洁；(3)强化相本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种金属基复合材料的原位反应制备装置，其特征在于：包括：Ⅰ号熔化坩埚、Ⅱ号熔化坩埚、复合反应炉、结晶器，其中Ⅰ号熔化坩埚、Ⅱ号熔化坩埚用于熔炼金属，

2.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料的原位反应制备装置，其特征在于：所述搅拌浆选自搅拌浆A、搅拌浆B、搅拌浆C中的一种，所述搅拌浆A为直叶式搅拌浆，所述搅拌浆B为斜叶式搅拌浆，其浆叶与水平面呈30℃，所述搅拌浆C为斜叶式搅拌浆，其浆叶与水平面呈-30℃。

3.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料的原位反应制备装置，其特征在于：所述搅拌连接杆从上至下由长杆与短杆通过螺纹连接组成，所述长杆的直径大于短杆的直径...

【技术特征摘要】

1.一种金属基复合材料的原位反应制备装置，其特征在于：包括：ⅰ号熔化坩埚、ⅱ号熔化坩埚、复合反应炉、结晶器，其中ⅰ号熔化坩埚、ⅱ号熔化坩埚用于熔炼金属，

2.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料的原位反应制备装置，其特征在于：所述搅拌浆选自搅拌浆a、搅拌浆b、搅拌浆c中的一种，所述搅拌浆a为直叶式搅拌浆，所述搅拌浆b为斜叶式搅拌浆，其浆叶与水平面呈30℃，所述搅拌浆c为斜叶式搅拌浆，其浆叶与水平面呈-30℃。

3.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料的原位反应制备装置，其特征在于：所述搅拌连接杆从上至下由长杆与短杆通过螺纹连接组成，所述长杆的直径大于短杆的直径。

4.根据权利要求1所述的一种金属基复合材料的原位反应制备装置，其特征在于：所述复合反应炉中还设置有气氛保护装置；所述气氛保护装置连接通气管；

5.一种金属基复合材料的原位反应制备方法，其特征在于：应用权利要求1-4所述的原位反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜雁斌，周涛，李周，邱文婷，肖柱，龚深，王檬，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：