纤维增强金属基梯度复合材料制备的方法

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	纤维增强金属基梯度复合材料制备的方法
	姜金龙; 杨华; 李维学; 戴剑峰; 魏智强; 王青; 马军; 蒲忠胜; 刘延君; 冯旺军
	2011-04-13
专利权人	兰州理工大学
公开日期	2011-04-13
授权国家	中国
专利类型	授权发明
摘要	纤维增强金属基梯度复合材料制备的方法，首先向预先处理的金属粉末与纤维的混合物中加入有机溶剂，混合均匀，将混合均匀的混合物装入模具中，对模具进行预热，蒸干有机溶剂；然后将装有混合物的模具在振动台上进行反复的机械振动，振动时间小于或等于1小时，振动频率为0.1～2000Hz；最后，通过对模具加压将混合物压实，制备出具有预定外型的生坯，将制备的生坯放入真空或有惰性气体保护的高温炉中烧结；烧结温度为500℃～1400℃，烧结时间为0.5～16小时，制备得到纤维在金属粉末中沿振动方向呈现梯度分布的纤维增强金属基梯度复合材料，通过振动时间和振动频率对纤维分布进行调控，方法简单，重复性好，适合规模化生产。
申请日期	2007-07-02
优先权日	2007-07-02
预估到期日	2027-07-02
语种	中文
专利状态	未缴年费
申请号	CN200710018342.6
公开（公告）号	CN101255537B
IPC 分类号	C22C47/14 ; C22C49/02 ; C22C49/14 ; C22C101/10 ; C22C101/20 ; C22C101/14 ; C22C101/04
专利代理人	董斌
代理机构	兰州振华专利代理有限责任公司
权利要求	1.纤维增强金属基梯度复合材料制备的方法，其特征在于工艺步骤为：在预先处理的金属粉末与纤维的混合物中纤维的体积含量为5％～60％，首先向预先处理的金属粉末与纤维的混合物中加入有机溶剂，混合均匀，将混合均匀的混合物装入模具中，对模具进行预热，蒸干有机溶剂；然后将装有混合物的模具在振动台上进行反复的机械振动，振动时间小于或等于1小时，振动频率为0.1～2000Hz；最后，通过对模具加压将混合物压实，制备出具有预定外型的生坯，将制备的生坯放入真空或有惰性气体保护的高温炉中烧结；根据金属粉末的不同其烧结温度为500℃～1400℃，烧结时间为0.5～16小时，制备得到纤维在金属粉末中沿振动方向呈现梯度分布的纤维增强金属基梯度复合材料，金属粉末包括Cu、Al、Fe、Mg、Ni、Ti，或它们的合金，纤维包括长度小于10mm的Cf、Bf、Gf、SiCf或Al2O3f纤维，有机溶剂为酒精。 2.根据权利要求1所述的纤维增强金属基梯度复合材料制备的方法，其特征在于：对预先处理的金属粉末与纤维的混合物进行机械振动，依靠纤维与金属密度和形状的差异使纤维在粉末中呈现梯度分布。 3.根据权利要求1所述的纤维增强金属基梯度复合材料制备的方法，其特征在于首先将纯度为99.0％的铜粉和长度为2～3mm的碳纤维在球磨机混合，加入适量酒精混合30分钟，将混合均匀的粉末装入模具中，在40℃～60℃对模具预热，挥发酒精使混合粉末干燥；然后将模具振动20～40次，振动频率5～10Hz；对模具施加300MPa的压强，制得生坯；将制备的生坯放在真空炉内烧结，在400℃烧结1小时后，升温至920℃烧结2小时，最后随炉冷却，得到制备Cf-Cu梯度复合材料。 4.根据权利要求1所述的纤维增强金属基梯度复合材料制备的方法，其特征在于首先将一定比例的Cu4％Al金属粉末和长度为2～2mm的碳纤维在球磨机中混合，加入适量酒精混合30分钟；将混合均匀的粉末装入模具中，在40℃～60℃对模具预热，挥发酒精使混合粉末干燥，然后将模具振动20～40次，振动频率5～10Hz；对模具施加300MPa的压强，制得生坯，将制备的生坯放在真空炉内烧结，在400℃烧结1小时后，升温至910℃烧结2小时，最后随炉冷却，得到Cf-Cu4％Al梯度复合材料。 5.根据权利要求1所述的纤维增强金属基梯度复合材料制备的方法，其特征在于首先将一定比例的Ni金属粉末和长度为2～3mm的碳纤维在球磨机中加入适量酒精混合30分钟；将混合均匀的粉末装入模具中，在200℃对模具预热，挥发酒精使混合粉末干燥；然后将模具振动20～40次，振动频率5～10Hz；对模具施加350MPa的压强，制得生坯；将制备的生坯放在真空炉内烧结，在600℃烧结1小时后，升温至1320℃烧结2小时，最后随炉冷却，得到Cf-Ni梯度复合材料。
被引用专利数量	0
简单法律状态	失效
文献类型	专利
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/110174
专题	理学院
推荐引用方式 GB/T 7714	姜金龙,杨华,李维学,等. 纤维增强金属基梯度复合材料制备的方法[P]. 2011-04-13.

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CN101255537B.PDF（267KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览下载