[發(fā)明專利]一種三維編織碳纖維增強鎂基復(fù)合材料的制備方法

無效

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• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102373389A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧丹
• 申請（專利權(quán)）人: 常熟市星源金屬涂層廠
• 主分類號: C22C47/04
• 分類號: C22C47/04;C22C47/14;C22C49/04;C22C49/14;C22C101/10;C22C121/02
• 代理公司: 蘇州廣正知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32234
• 代理人: 張利強

1.一種三維編織碳纖維增強鎂基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，其制備步驟為：

（1）首先去除三維編織碳纖維表面的有機膠層；

（2）?采用溶膠-凝膠法在三維編織碳纖維表面涂覆上一層二氧化硅涂層，二氧化硅涂層厚度大于0.2微米；

（3）表面有二氧化硅涂層的三維編織碳纖維與鎂合金基體的復(fù)合：在制備好表面涂覆二氧化硅涂層的三維編織碳纖維后，采用粉末冶金法即可制備得到三維編織碳纖維增強鎂基復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維編織碳纖維增強鎂基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述的去除三維編織碳纖維表面的有機膠層的方法為：將三維編織碳纖維浸泡于丙酮中5-10小時去膠。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維編織碳纖維增強鎂基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述的溶膠-凝膠法在三維編織碳纖維表面涂覆上一層二氧化硅涂層的方法為：用50%的硝酸粗化碳纖維表面，隨后將纖維編織體浸漬于配置好的二氧化硅溶膠中，在真空條件下浸漬1-2h，然后取出干燥、燒結(jié)，燒結(jié)溫度為600-700℃，燒結(jié)時間1-2小時。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維編織碳纖維增強鎂基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述的二氧化硅溶膠的制備為采用正硅酸乙酯溶于乙醇中，按比例緩慢加入去離子水，在加入水解催化劑濃鹽酸調(diào)PH2-3，同時加入適量的丙三醇做干燥控制化學(xué)添加劑，保持恒溫60℃，通過劇烈的攪拌0.5-1h，使正硅酸乙酯在酸性條件下水解，得二氧化硅溶膠，其中，正硅酸乙酯、鹽酸、乙醇、丙三醇的摩爾比為1：0.5：1.5：0.8。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維編織碳纖維增強鎂基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）粉末冶金法復(fù)合表面涂覆二氧化硅涂層的三維編織碳纖維與鎂合金基體的具體步驟為：

（3-1）按體積百分比涂層三維編織碳纖維10-30%、鎂粉70-90%備料，將配好的鎂粉與涂層三維編織碳纖維放入球磨機上混粉，球料比為3-4：1，轉(zhuǎn)速為200-300轉(zhuǎn)/分，混粉3-6小時；

(3-2)將步驟（3-1）混合好的粉末放入不銹鋼磨具中冷壓成型，采用硬脂酸做潤滑劑，壓制壓力大于600MPa，保壓1-5分鐘后脫模；

(3-3)將步驟（3-2）得到的壓制土坯放入燒結(jié)模具中燒結(jié)，采用石墨作為潤滑劑，燒結(jié)溫度為600-700℃，燒結(jié)時間1-3小時，氬氣保護，隨爐冷卻至溫室即制備出三維編織碳纖維增強鎂基復(fù)合材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三維編織碳纖維增強鎂基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，將步驟（3-3）燒結(jié)得到三維編織碳纖維增強鎂基復(fù)合材料熱擠壓成形，擠壓比為10-12:1，熱擠壓溫度為300-400℃，保溫時間為10-20分鐘，能制備出致密度更高的三維編織碳纖維增強鎂基復(fù)合材料。