[發(fā)明專利]一種振動(dòng)法制備金屬基碳纖維復(fù)合材料的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410731635.9
• 申請(qǐng)日: 2014-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN104451473A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曲迎東;李廣龍;劉野;王敏;王安舒;尤俊華;李榮德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C47/08
• 分類號(hào): C22C47/08;B22D27/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及一種振動(dòng)法制備金屬基碳纖維復(fù)合材料的方法，尤其是在普通低頻振動(dòng)下制備金屬基碳纖維復(fù)合材料。

背景技術(shù)

眾所周知，金屬基碳纖維復(fù)合材料憑借其優(yōu)異的性能獲得廣泛關(guān)注，但是由于纖維潤(rùn)濕性極差，無(wú)法使金屬液均勻的浸滲到每根碳纖維周圍。為了保證金屬基碳纖維復(fù)合材料的優(yōu)異性能，現(xiàn)采用壓力鑄造，粉末冶金等的方式。雖然易于實(shí)現(xiàn)，但是，此法存在著諸多問(wèn)題。壓力鑄造容易造成纖維預(yù)制體變形，纖維受損，難以實(shí)現(xiàn)零件的標(biāo)準(zhǔn)成型，而且目前只能鑄造中小型鑄件。而粉末冶金法對(duì)增強(qiáng)纖維損傷大，復(fù)合材料制備溫度很高，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，降溫速度慢，對(duì)模具設(shè)備要求高。因此，現(xiàn)有的諸多制備金屬基碳纖維復(fù)合材料的方法都存在很大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明專利提供了一種振動(dòng)法制備金屬基碳纖維復(fù)合材料的方法，該方法解決了金屬基復(fù)合材料，加工效率低、設(shè)備要求高的問(wèn)題。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

其操作步驟如下：

（1）將單束的碳纖維固定在耐高溫的金屬預(yù)制體上；

（2）將預(yù)制體放入砂型中，并使砂型隨振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)而振動(dòng)，振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)頻率為1HZ~1000HZ，振動(dòng)時(shí)間為3~8分鐘；

（3）在振動(dòng)條件下將熔融金屬液澆入型腔中，金屬液的出爐溫度在700℃左右，待金屬液凝固冷卻后取出即得到金屬基碳纖維復(fù)合材料；

本發(fā)明專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)為無(wú)需在高壓，真空等特定環(huán)境下進(jìn)行，減少了制備過(guò)程中的成本，提高了效率，節(jié)約了能源。

附圖說(shuō)明

圖1實(shí)驗(yàn)裝置整體示意圖

圖中1-振動(dòng)臺(tái)；2-砂型；3-金屬骨架；4-碳纖維。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以制備3000根每束的碳纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料為例具體說(shuō)明：

（1）將3000根一束的碳纖維（4）作為增強(qiáng)體固定在耐高溫金屬骨架（3）上構(gòu)成預(yù)制體；

（2）將碳纖維預(yù)制體固定在振動(dòng)臺(tái)（1）上的砂型（2）的型腔中；

（3）調(diào)節(jié)振動(dòng)臺(tái)的頻率與振幅，使振動(dòng)頻率在1HZ~1000HZ，振幅在0~5mm范圍內(nèi)；

（4）在振動(dòng)條件下將初始溫度在700℃左右的金屬液澆入型腔中，持續(xù)振動(dòng)3~8分鐘，金屬液凝固冷卻后便得性能優(yōu)良的金屬基碳纖維復(fù)合材料。