具有第一相和第二相的基于铝的两相铝材料及生产该两相铝材料的方法技术

技术编号:4666338 阅读:214 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及含有碳纳米管(CNT)的粒子或者粉末形式的复合材料的加工,其中,在该材料中,例如将金属以10nm-500000nm的厚度,与厚度为10nm-100000nm的CNT层交替进行成层。该材料是通过机械合金化来生产的,即,通过将金属粒子和CNT粒子进行重复的变形、破碎和焊合来生产,优选通过在球磨机中进行研磨,该球磨机含有研磨室和作为研磨体的研磨球以及用于产生高能球碰撞的旋转体。还描述了一种生产两相铝的方法,在其中,以Ospray方法,将材料作为复合材料和不同性能的铝合金的组合来进行合金化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有第一相和第二相的基于铝的两相铝材料及生产该两相铝材料的方法 本专利技术涉及基于铝的具有第一相和第二相的两相铝材料,其是通过喷铸(Spr他kompaktierverfahren)方法来生产的,并且具有至少一种第一材料组分和至少一种第二材料组分,该第一材料组分以铝基合金的形式经第一射流引入来形成第一相,该第二材料组分经第二射流引入来形成第二相。本专利技术进一步涉及生产该两相铝材料的方法。 碳纳米管是已知的。用于碳纳米管的另外的等价术语是纳米尺寸碳管或者碳纳米管(carbon nano tubes)和縮写"CNT"。下面将一直使用专业领域最常用的形式,即"CNT"。 CNT是富勒烯,并且是具有封闭的多面体结构的碳变体。CNT的已知应用领域是用于半导体领域或者用于提高常规塑料的机械性能(w丽.de. wikiDedia. org under "carbonnanotubes ,,)。 此外,AI/CNT复合材料从下面中是已知的ESAWI A等人"Dispersion of carbonnanotubes(CNTs)in aluminium powder"COMPOSPART A APPL SCI MANUF ;COMPOSITES PARTA :APPLIEDSCIENCE AND MANUFACTURING FE服UARY 2007,第38巻第2期,2006年6月23日(23-6-2006),第646-650页和EDTMAIER C等人"Aluminium based carbon薩otube composites by mechanicalalloying,,POWDER METALLURGY WORLD CONGRESS&£乂1118111(^( ] 2004),2004年10月17日(17-10-2004) ,-2004年10月21日(21-10-2004)第6页pp.禾口 GEORGE等人- "Strengthening in carbonnanotube/aluminium(CNT/Al)composites" S SCRIPTA MATERIALIA, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL,第53巻第10期,2005年11月(11-2005),第1159-1163页和CARREN0-M0RELLIE等人"Carbonnanotube/magnesiumcomposites"PHYS STATUS S0LIDI A ;PHYSICASTATUS SOLIDI(A)APPLIED RESEARCHJUNE 2004,第201巻第8期,2004年6月(6-2004),第R53-R55页和C. EDTMAIER :"Metall_Matrix_Verbundwerkstoffe mit Carbon nanotubes als hochfeste undhochw汪rmeleitende Einlagerungsphase"2005年6月3日(3-6—2005), XP002413867,在因特网URL:http://www. ipp.mpg.de/de/for/bereiche/material/seminare/MFSem/talks/Edtmaier_03-06-2005. pdf > 上可以找到以及TH0STENS0N等人"Nanocomposites in contect" COMPOSITES SCIENCE ANDTECHN0L0GY,第65巻,2005,第491-516页。 含有铝的合金的施用方法是尤其作为Ospray方法公开的。EP 0411577公开了一种过共晶铝合金,其是通过0spray方法,以熔融态从第一喷嘴喷出,固体硅粒子或者石墨粒子(任选地作为Si-金属或者石墨-金属化合物)同时从另外的喷嘴中喷出,而没有发生这些物质的脱混,这些物质因此被施涂到载体装置上,并在此凝固来形成两相铝合金的块。 DE4308612A1公开了具有硼部分的铝两相合金的生产,其具有良好的性能例如可成形性、耐腐蚀性和耐热性等等。硼是如下来施加的例如在剩余的合金成分的熔体喷射中,依靠粉末状载体材料,使用另外的喷射来施加,或者直接施加到在喷铸装置中的喷涂产品载体上。 DE10047775C1公开能够以0spray方法来生产铜_铝多物质青铜。 DE10306919A1公开了在基于电弧_电线喷涂方法的喷铸意义上,用一种或多种实心金属丝和至少一种具有陶瓷的复合材料丝来生产具有金属间相的复合材料。 本专利技术的目标是扩大CNT的应用领域和提出新的材料和由其形成的模制体。 本专利技术的目标是通过开始时提到的类型的两相铝材料,以及用于生产作为两种不同性能的材料的组合的两相铝材料的方法来实现的。 为此,本专利技术从在开始时提到的类型的基于铝的具有第一相和第二相的两相铝材料出发,并且根据本专利技术,第二材料组分处于铝基复合材料的形式,其一方面具有铝和/或铝基合金,另一方面具有含有非金属的材料;其中与该第二材料组分相比,在每种情况中都作为分开的材料,第一材料组分具有更高的延展性和/或更低的拉伸强度。 就生产方法而言,本专利技术的目标是依靠用于生产两相铝材料的方法来实现的,该方法具有下面的步骤-通过机械合金化加工在每种情况中处于颗粒、粒子、纤维和/或粉末形式的铝和/或铝基合金和非金属的部分,以提供铝基复合材料形式的第二材料组分,该复合材料一方面具有铝和/或铝基合金,另一方面具有含有非金属的材料,-以如下方式对具有第一相和第二相的基于铝的两相铝材料进行喷铸-在至少一种第一射流中,引入铝基合金形式的第一材料组分,来形成第一相-在至少一种第二射流中,引入第二材料组分来形成第二相;其中与第二材料组分相比,在每种情况中作为分开的材料,该第一材料组分具有更高的延展性和/或更低的拉伸强度。在本专利技术的非常特别优选的扩展方案中,所述的非金属是CNT的形式。在一种有利的方式中,已经显示出该喷铸方法可以优选地以0spray方法形式来进行。 材料组分的延展性或者拉伸强度在每种情况中与作为分开的材料而存在的材料组分有关。换句话说,例如将纯铝形式的第一材料的延展性与铝-CNT复合材料形式的第二材料的延展性进行比较。在一种特别优选的方式中,与第一材料组分相比,该第二材料组分又作为分开的材料,其具有更低的延展性和/或更高的拉伸强度。 两相铝由两种不同的结构类型组成在该两相铝中,优选将两个基本上单相的铝基材料优选以大约相同的份数合并,来利用它们各自的积极的材料性能。机械技术性能的含义是例如拉伸强度,韧性和硬度,以及耐化学腐蚀性能((换句话说,防锈性)。 两相铝例如特点可以在于高耐腐蚀性,尤其是耐穿孔腐蚀和应力裂纹腐蚀和高强度特性和提高的耐热性。 基于这个观念,本专利技术提供了合适的两相铝材料。 本专利技术源于这样的考虑,S卩,将两种或更多种不同的合金相结合,来形成所谓的铝两相合金。因此本专利技术的目标是将具有非常高的拉伸强度、但是具有低的延展性的合金与具有低的拉伸强度、但是具有高的延展性的不同的合金进行组合。 在一种优选的扩展方案中(类似于0spray方法),合金(优选具有高的延展性的合金)或者纯铝可以例如在坩埚中熔融,并且通过喷嘴进行喷涂。在铝液滴的喷射中,本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有第一相和第二相的基于铝的两相铝材料,其是以喷铸方法来生产的,具有至少一种第一材料组分和至少一种第二材料组分,该第一材料组分以铝基合金的形式经第一射流引入来形成第一相,该第二材料组分经第二射流引入来形成第二相,特征在于所述第二材料组分处于铝基复合材料的形式,其一方面具有铝和/或铝基合金,另一方面具有含非金属的材料;其中,与所述第二材料组分相比,在每种情况中都作为分开的材料,所述第一材料组分具有更高的伸长率(延展性)和/或更低的拉伸强度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:H阿当斯M德沃拉克
申请(专利权)人:艾尔坎技术及管理有限公司
类型:发明
国别省市:CH[瑞士]

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