一种基于液相分离现象的层状结构金属复合材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于液相分离现象的层状结构金属复合材料及制备方法，包括以下步骤：步骤1：称取原料，原料包括至少两种相互难混熔金属；步骤2：将步骤1中金属材料升温至其液相线以上，得到成分均匀的混合物；步骤3：将步骤2熔炼后的混合物降温至液相不混熔温度区间，至混合物完全分离；步骤4：冷却后即可得到所需具有层状结构的金属复合材料；本发明专利技术采用持续液相分离+熔体随炉凝固的方法，通过调控合金元素和工艺参数，实现层状复合材料的制备；制备方法操作简单，成本低、效率高，能够得到冶金结合界面，解决了异种材料复合界面结合强度低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料及制备，具体涉及一种基于液相分离现象的层状结构金属复合材料及制备方法。

技术介绍

1、层状结构复合材料是利用复合技术将两种或两种以上物理、化学、力学性能不同的金属结合在一起形成的，弥补了各组元的不足，综合了各种材料的优点。广泛应用于汽车、机械、船舶、冶金、矿山、环保设备和化工设备等方面。例如铜/钢层状复合材料具有铜的高导电性，良好的焊接性和钢的高强度、价格便宜等优点。层状复合材料制备的关键在于复合技术，现有的方法包括爆炸焊、扩散焊、钎焊、热轧等。这些制备方法，存在工序复杂、成本高且界面结合强度不足的问题。尤其针对液态难以混溶合金体系更为突出。

2、合金中的液相分离现象在液相难混合金凝固过程中是一种常见的现象，例如cu-fe、cu-co、zr-re、zr-al-ni-gd等合金体系在液态时会发生液-液相分离，形成两种不同成分的液相。但是这种现象在合金制备过程中会造成成分偏析、相分布不均匀，造成合金机械性能恶化、耐腐蚀性能下降及加工性能受损等，因此研究者通常是通过复杂的工艺调控、成分控制等来避免产生液相分离现象，这种现象通常限本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于液相分离现象的层状结构金属复合材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于液相分离现象的层状结构金属复合材料制备方法，其特征在于，所述步骤1中原料包括铜、铁，还包括添加剂镍和碳；其中铁含量应占总质量20wt.％以上，C占总质量的0～5wt.％，镍占总质量的0～10wt.％，余量为铜。

3.根据权利要求1所述的一种具有层状结构的金属复合材料制备方法，其特征在于，所述步骤2中升温至液相线温度以上100～200℃。

4.根据权利要求2所述的一种基于液相分离现象的层状结构金属复合材料制备方法，其特征在于，所述步骤2中温...

【技术特征摘要】

1.一种基于液相分离现象的层状结构金属复合材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于液相分离现象的层状结构金属复合材料制备方法，其特征在于，所述步骤1中原料包括铜、铁，还包括添加剂镍和碳；其中铁含量应占总质量20wt.％以上，c占总质量的0～5wt.％，镍占总质量的0～10wt.％，余量为铜。

3.根据权利要求1所述的一种具有层状结构的金属复合材料制备方法，其特征在于，所述步骤2中升温至液相线温度以上100～200℃。

4.根据权利要求2所述的一种基于液相分离现象的层状结构金属复合材料制备方法，其特征在于，所述步骤2中温度为1500～1600℃，保温时间为1～20min。

5.根据权利要求1所述的一种基于液相分离现象的层状结构金属复合材料制备方法，其特征在于，所述步骤3中将步骤2熔炼后的混合物降温至液相不混熔间隙温度区间。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李达，李光磊，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：