[實用新型]一種鈦合金網絡互穿增強鎂基復合板材

有效

• 申請號: 201420523095.0
• 申請日: 2014-09-12
• 公開（公告）號: CN204263643U
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 薛廣記;王守仁;王英姿
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: B32B15/01
• 分類號: B32B15/01;B32B15/02
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 秦雯

技術領域

本實用新型涉及復合材料技術領域，尤其是涉及一種鈦合金網絡互穿增強鎂基復合板材。

背景技術

金屬基復合材料是用兩種或兩種以上材料復合而成，目的是更有效地發揮不同材料各自的特性，并賦予其單一材料所不具備的優良的復合性能。近年來，隨著汽車和航空航天技術的發展，以輕合金為基體的復合材料越來越顯示出廣闊的應用前景，但目前的研究多集中在鋁基復合材料方面，對鋁基復合材料的制備、微觀結構、性能等進行了深入的研究。與鋁相比，由于鎂(1.74g/cm³)的密度低，約為鋁的64%，鋼的20%。因此，其比強度明顯高于鋁和鋼；鎂合金自身強度和模量的絕對值較低，添加增強體制成的鎂基復合材料具有比鎂合金更好的綜合性能，鎂合金已成為金屬基復合材料的一個重要研究領域。

CN102658703號發明專利申請中公開了一種碳纖維增強鎂基復合板，該復合板包括3層鎂合金板層和2層碳纖維層，碳纖維層位于鎂合金板層之間，碳纖維成經緯交叉狀，碳纖維與鎂合金呈良好的潤濕結合，同時在碳纖維層中仍存留一些擴散不充分的共晶及近共晶合金組織。該種復合板針對鎂合金板強度低、耐磨性差而設計，多層復合的板材界面抗拉強度達到了20MPa,但是該復合板回收再利用性能較差，不符合當今社會倡導的綠色環保重復利用的環保要求。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的鎂合金材料的不足，提供了一種鈦合金網絡互穿增強鎂基復合板材，該種鎂基復合板材克服了單純鎂合金材料強度、模量較低的特點，采用密度同樣較低但強度高得多的鈦合金作為增強相，從而提高了鎂基材料的綜合力學性能，采用的技術方案是：一種鈦合金網絡互穿增強鎂基復合板材，其特征在于：所述復合板材包括合金層，所述合金層包括兩層鎂合金板，在所述兩層鎂合金板之間設有鈦合金網，所述鈦合金網與鎂合金板通過添加在鎂合金板之間的鎂鋅鋁共晶合金粉真空熱壓燒結成一體。

本實用新型的技術特征還有：所述復合板材包括兩層合金層，所述兩層合金層共用一層鎂合金板。

本實用新型的技術特征還有：所述鈦合金網為鈦合金絲線交錯編織而成。

本實用新型的技術特征還有：所述鈦合金網尺寸50mm×50mm×500mm。

本實用新型的技術特征還有：編織鈦合金網的鈦合金絲直徑為0.1mm。

本實用新型的技術特征還有：所述鎂鋅鋁共晶合金粉的厚度為0.2mm。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型采用高強鈦合金網作為鎂基材料增強相，經過熱壓燒結后軋制壓焊到鎂合金板材中，從而得到雙金屬復合板材，本板材結構致密，力學性能好，在航空航天、國防等領域應用廣泛。

附圖說明

附圖1是本實用新型結構示意圖，附圖2是本實用新型總鈦合金網編織方式示意圖，附圖3是本實用新型制備過程示意圖，其中1為鎂合金板；2為鈦合金網；3為鎂鋅鋁共晶合金粉；4為軋輥；5為下壓頭；6為鈦合金網絡互穿增強鎂基復合坯板；7為通槽開合式模具；8為真空熱燒結壓爐；9為上壓頭。?

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型的實施例作詳細說明：本實用新型公開了一種鈦合金網絡互穿增強鎂基復合板材，包括鎂合金板1，鈦合金網2，鎂鋅鋁共晶合金粉3，該復合板材為首先采用鈦合金絲編織成一定目數的網結構、以形成鈦合金網2，然后將該鈦合金網2與鎂鋅鋁共晶合金粉3一同添加到兩塊鎂合金板1的中間堆疊并真空熱壓燒結預成型，再經軋制而成多層結構復合板材，具體實施方案如下，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例：

(1)精選化學物質材料：對制備使用的化學物質材料要進行精選，并進行質量純度控制。鎂合金坯料為連鑄連軋AZ31鎂合金板材，并將其制備成所需尺寸大小；鈦合金網2：選用TC4鈦合金絲徑為0.1mm，編織方式示意圖如圖2所示，編織網格為20目；鎂塊：純度?99.0％；鋁塊：純度99.0％；鋅塊：純度99.0％；丙酮：液態液體99.9％；氬氣：氣態氣體99.99％。

(2)制備鎂鋅鋁共晶合金粉3：制備鎂鋅鋁共晶合金粉3是在感應熔煉爐中進行的：

①將鎂塊15.40g±0.01g、鋅塊17.43g±0.01g、鋁塊0.35g±0.01g置于感應熔煉爐內的坩堝中；

②抽取爐內空氣，使爐內氣壓≤1Pa，然后輸入氬氣，氬氣輸入速度為80cm³/min，使爐內壓強保持在1個大氣壓；