[實用新型]一種連續纖維增強金屬基復合材料制備設備

有效

• 申請號: 201220102884.8
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN202558914U
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 林金保;崔小朝;馬永忠;晉艷娟;張柱;馬崇山
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: C22C47/12
• 分類號: C22C47/12
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 李印貴

技術領域

本實用新型屬于金屬基復合材料技術領域，具體涉及一種連續纖維增強金屬基復合材料制備設備。

背景技術

金屬基復合材料自問世以來就以其優異的性能受到廣泛的關注，其中又以纖維增強金屬基復合材料的研究開發和應用最早,力學性能最好。纖維增強輕金屬基復合材料是一種以連續纖維作為增強相，輕金屬（如鋁、鎂、鈦等）為基體相制備而成的復合材料，它具有輕質，比強度、比模量高，耐磨性強，耐高溫性能好，導電、導熱性好，抗疲勞，抗老化等優良的綜合性能。

目前，經過幾十年的努力和探索，纖維增強鋁基復合材料在基礎理論、制備工藝、性能水平等方面都有了很大的進步，在宇航、航空和兵器中得到較多應用，但在民用工業中的應用還較少，究其原因主要是由于目前的纖維增強金屬基復合材料成本過高，尤其是制造成本過高，這樣就極大的限制了它的推廣和應用。為了推廣纖維增強金屬基復合材料的應用，必須努力降低成木，尤其是制造成本。

經對現有技術的文獻檢索發現，中國發明專利“一種連續纖維增強金屬基復合材料的制備方法”（申請號201010588882.X）公布了一種用層疊技術制備連續纖維增強金屬基復合材料的方法，即在惰性氣體保護下將熔融狀態的金屬反復噴吹到連續纖維表面，并通過碾壓制造高性能復合材料。中國發明專利“纖維增強金屬間化合物復合材料及其制備成型的方法”（申請號200810003625.8）公布了一種纖維增強金屬間化合物復合材料制備方法，即先用鈦粉和纖維混合制成預制體，再利用壓力浸滲方法將熔融的鋁合金浸滲到預制體間隙中，制成復合材料。這些技術所涉及金屬基復合材料制備工藝較復雜，制備效率較低，因而不能解決制造成本高的問題。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決現行纖維增強金屬基復合材料制備裝備復雜，生產效率低，工藝成本高，難以實現大規模化生產等技術問題，提供了一種連續纖維增強金屬基復合材料制備設備。

本實用新型為解決上述技術問題而采取的技術方案是：

一種連續纖維增強金屬基復合材料制備設備，包括：加熱爐、供料機構、噴水冷卻槍、軋板機構與卷板機構；所述的加熱爐其形狀呈長方體，爐底及爐壁夾層設置有加熱裝置，頂部蓋板中心開有圓形金屬液注入孔，兩邊開有長方形孔，加熱爐爐膛內與頂部蓋板各安裝有兩個滾軸，用于連續纖維的引導；所述供料機構由卷料軸及卷料支座組成，其位于加熱爐的一側；所述軋板機構由兩個相同直徑的軋輥及其支架組成，其位于加熱爐另一側；所述噴水冷卻槍位于軋板機構和加熱爐之間，復合材料板上方；所述卷板機構與軋板機構位于加熱爐的同側，且軋板機構位于加熱爐與卷板機構之間，其中：卷板機構由卷筒與支座組成。

本實用新型與現有技術相比，具有以下有益效果：

可實現纖維增強金屬基復合材料板的連續生產，大大提高生產效率，從而降低復合材料板的生產成本。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為本實用新型的立體示意圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，一種連續纖維增強金屬基復合材料制備設備，包括：加熱爐15、供料機構、噴水冷卻槍5、軋板機構與卷板機構；所述的加熱爐15其形狀呈長方體，爐底及爐壁夾層設置有加熱裝置，頂部蓋板7中心開有圓形金屬液注入孔8，兩邊留有進出料間隙，加熱爐15爐膛底部兩端和頂部兩端分別安裝有滾軸，用于連續纖維的引導；所述供料機構由卷料軸11及卷料支座12組成，其位于加熱爐15的一側；所述軋板機構由兩個相同直徑的軋輥3及其支架17組成，其位于加熱爐15另一側；所述噴水冷卻槍5位于軋板機構和加熱爐15之間，復合材料板4上方；所述卷板機構與軋板機構位于加熱爐15的同側，且軋板機構位于加熱爐15與卷板機構之間，其中：卷板機構由卷筒1與支座18組成。

本實用新型的使用方法：

一種增強金屬基復合材料制備設備，操作步驟如下：

1）上料：將整卷連續纖維布10放置在供料機構上，然后牽出纖維布頭依次繞過加熱爐15頂部及爐膛底部的四個滾軸9、13、16和6，并從軋板機構的兩個軋輥3間穿過，固定到卷板機構的卷筒1上；

2）調溫：將輕金屬在熔煉爐中融化，同時將加熱爐15加熱到特定溫度，將融化的金屬液倒入加熱爐15內，并恒定在特定溫度；當連續纖維10采用T300碳纖維布，增強金屬基采用AA1200鋁合金時，所述特定溫度為720℃；