[發明專利]一種粉末冶金法生產碳化硅鋁基復合材料用粘結劑

無效

• 申請號: 201310570472.6
• 申請日: 2013-11-17
• 公開（公告）號: CN103589886A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 劉海洋
• 申請（專利權）人: 湖南金馬鋁業有限責任公司
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種粘結劑，特別是一種粉末冶金法生產碳化硅鋁基復合材料用粘結劑。

背景技術

碳化硅鋁基復合材料由于具有高比強、高比模、耐高溫、耐磨、耐疲勞、熱膨脹系數小、尺寸穩定性好等優異的綜合性能，在航空航天、軍工、汽車等領域中應用前景廣闊，已成為國內外重點研究開發的先進復合材料。碳化硅鋁基復合材料的制備工藝有多種，但到目前為止，比較成熟的方法有粉末冶金法、鑄造法、噴射沉積法、擠壓滲透法和真空吸鑄法。但最常用的和最有競爭力的方法是粉末冶金法。先將碳化硅顆粒和微晶鋁合金粉按一定比例均勻混合，制得復合坯料，用模具經冷壓成型，然后加熱到固液兩相區進行真空或氣氛熱壓制成復合材料錠塊，再經過二次加工制成型材和零件。

粉末冶金法生產碳化硅鋁基復合材料，復合坯料在模具冷壓成型工藝之前需要用粘結劑對復合坯料進行處理，以保證碳化硅顆粒和微晶鋁合金粉均勻分布的一致性，防止因復合材料彼此之間比重的差異而導致組分分離，粘結劑在粉末冶金法生產碳化硅鋁基復合材料中起著十分重要的作用，粘結劑的好壞，將直接影響產品的性能。目前使用的粘結劑有采用以乙烯和丙烯為單體成分的共聚物構成的，有采用室溫下是液體的環氧樹脂和至少有一個選自氨基、羧基的官能團的固化劑的，以甲苯或丙酮作為溶劑的，這些粘結劑高度可燃，與微晶鋁合金粉混合存在火災和爆炸的危險，且沸點高、易殘留，燒結加熱到固液兩相區時，產品易起泡、開裂，嚴重影響產品的成品率及產品的物理性能，且加熱時揮發的氣體嚴重污染環境。

發明內容

本發明的目的是提供一種沸點低、燒結性能好、對環境無污染的粉末冶金法生產碳化硅鋁基復合材料用粘結劑。

本發明的粘結劑由植物蛋白（vegetable?protein）、蟲膠（Laccifer?lacca）、聚氨酯膠（polyurethane）分別溶于甘油（（CH2-OH）2CH-OH）溶劑而成，其植物蛋白:蟲膠:聚氨酯膠粘劑:甘油的質量比為8:14:3:75。使用時，本發明粘結劑與復合合金粉末造粒坯料用量的質量比為1:5~10，按此比例混合，加熱至45℃攪拌均勻至粘結狀，粘結度在外力作用下能粘結成團也能使其分散為適宜，用模具經冷壓成型，再經過干燥、燒結得碳化硅鋁基復合材料。

具體實施方式

按質量份數分別取8份植物蛋白、14份蟲膠、3份聚氨酯膠粘劑，將其按順序分別溶入質量份數為75份的甘油溶劑中并攪拌均勻；將調制好的粘結劑和復合合金粉末造粒坯料按1:8的質量比混合，加熱至40-60℃攪拌至粘稠狀。

本發明的粘結劑沸點低（330-350℃），甘油溶劑沸點為290℃，在常溫狀態下粘結性能好；粘結劑成份加熱后易排出，不影響復合材料性能，且能增加濕潤性，有效改善復合材料燒結性能。其粘結強度非常大，對環境無污染。