[發(fā)明專利]氮化硅晶須增強海綿結(jié)構(gòu)型鐵鉻鉬鉿合金減振材料的制備

有效

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• 申請日: 2016-08-25
• 公開（公告）號: CN106283137B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李建國;趙明
• 申請（專利權(quán)）人: 山東清大銀光金屬海綿新材料有限責(zé)任公司
• 主分類號: C25D3/56
• 分類號: C25D3/56;C25D15/00;C25D5/54;C08J9/40;C08J9/42;C08L61/28
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙)11265
• 代理人: 高福勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及減振新材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種氮化硅晶須增強的海綿結(jié)構(gòu)型鐵鉻鉬鉿合金減振材料的制備方法。

背景技術(shù)

工業(yè)生產(chǎn)中由生產(chǎn)工具、設(shè)備等產(chǎn)生的振動不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且產(chǎn)生噪聲污染，影響人體健康。鐵基合金(Fe-Al、Fe-Cr、Fe-Cr-Mo等合金)由于減振效果明顯、加工性能良好，故廣泛應(yīng)用于機械裝置、鐵道設(shè)備、船舶機件等領(lǐng)域。然而，作為理想的減振材料，阻尼鐵基合金的減振性能還有待進一步提高；此外，還必須進一步提高其強韌性。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種氮化硅晶須增強的海綿結(jié)構(gòu)型鐵鉻鉬鉿合金減振材料的制備方法所制備的減振材料是以海綿結(jié)構(gòu)型鐵鉻鉬鉿合金為基體、氮化硅晶須為增強體的復(fù)合材料，該復(fù)合材料具有優(yōu)異的阻尼性能，能顯著提高減振效果。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種氮化硅晶須增強的海綿結(jié)構(gòu)型鐵鉻鉬鉿合金減振材料的制備方法由以下步驟組成：

S1.海綿結(jié)構(gòu)三聚氰胺甲醛樹脂模型的導(dǎo)電化處理；

S2.海綿結(jié)構(gòu)三聚氰胺甲醛樹脂模型表面鐵鉻鉬鉿/氮化硅晶須復(fù)合材料層的復(fù)合電沉積；

S3.海綿結(jié)構(gòu)三聚氰胺甲醛樹脂模型的去除處理；

S4.海綿結(jié)構(gòu)型鐵鉻鉬鉿/氮化硅晶須復(fù)合電沉積層的鉻鉬鉿原子擴散熱處理。

作為進一步的優(yōu)選實施方案，所述步驟S1具體為：

將納米石墨粉、納米鐵粉、甲基纖維素、3-甲基苯乙烯酸加入到去離子水中形成漿料懸濁液，即導(dǎo)電漿料；將海綿結(jié)構(gòu)三聚氰胺甲醛樹脂模型充分浸入到導(dǎo)電漿料中進行導(dǎo)電化處理，在海綿結(jié)構(gòu)三聚氰胺甲醛樹脂模型充分掛漿后，在30～60℃溫度下干燥10～50分鐘。

作為進一步的優(yōu)選實施方案，所述漿料懸濁液中各組分所占質(zhì)量百分比分別為：納米石墨粉10～35％，納米鐵粉2～18％，甲基纖維素1.5～6％，3-甲基苯乙烯酸0.5～12％，其余為去離子水。

作為進一步的優(yōu)選實施方案，所述步驟S2具體為：

將濃度為分析純的氯化鐵、硝酸鐵、磷酸二氫鈉、酒石酸鈉、香豆素、納米鉻粉、納米鉬粉、納米鉿粉、磷酸(60％)和氮化硅晶須依次加入到去離子水中，形成電沉積液；將已導(dǎo)電化處理的海綿結(jié)構(gòu)三聚氰胺甲醛樹脂模型作為陰極，金屬鐵板為陽極，在40～150mA/cm²的電流密度下進行電沉積，電沉積液溫度維持在35～40℃，電沉積時間為1～2.5小時，整個電沉積過程以超聲波攪拌。

作為進一步的優(yōu)選實施方案，所述電沉積液中各組分濃度分別為：氯化鐵50～600g/L、硝酸鐵20～300g/L、磷酸二氫鈉15～40g/L、酒石酸鈉5～30g/L、香豆素2～10g/L、納米鉻粉70～150g/L、納米鉬粉20～90g/L、納米鉿粉5～15g/L、磷酸40～90mL/L、氮化硅晶須20～80g/L。

作為進一步的優(yōu)選實施方案，所述步驟S3具體為：

將復(fù)合電沉積完成后的海綿結(jié)構(gòu)三聚氰胺甲醛樹脂模型裝入馬弗爐中加溫至350～700℃，保溫30～60分鐘以使海綿結(jié)構(gòu)三聚氰胺甲醛樹脂模型分解去除。

作為進一步的優(yōu)選實施方案，所述步驟S4具體為：

待所述海綿結(jié)構(gòu)三聚氰胺甲醛樹脂模型去除處理步驟完成后，將電爐溫度升高到750～1200℃，保溫2～5小時以實現(xiàn)鉻、鉬和鉿原子的擴散，最終獲得氮化硅晶須增強的海綿結(jié)構(gòu)型鐵鉻鉬鉿四元合金減振材料。

本發(fā)明的積極效果：本發(fā)明方法所制備的氮化硅晶須增強的海綿結(jié)構(gòu)型鐵鉻鉬鉿合金減振材料是以海綿結(jié)構(gòu)型鐵鉻鉬鉿合金為基體、氮化硅晶須為增強體的復(fù)合材料，其海綿結(jié)構(gòu)合金基體在壓縮載荷作用下具有初始彈性階段、中間塑性平臺階段、應(yīng)力急劇上升致密階段的三階段應(yīng)力-應(yīng)變特征，可吸收一部分振動沖擊能；稀土元素有益于晶粒細化，有助于提高強韌性；氮化硅晶須具有原子高度有序，一方面其具有高強度及高彈性模量的特性，作為增強體有效提高了復(fù)合材料的強韌性，另一方面氮化硅晶須與鐵基合金基體之間的界面能可以增加能量的耗散，有利于提高氮化硅晶須鐵基合金的減振性能。總之經(jīng)本發(fā)明方法所制備的減振材料具有優(yōu)異的阻尼性能，能顯著提高減振效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述氮化硅晶須增強的海綿結(jié)構(gòu)型鐵鉻鉬鉿合金減振材料的制備方法流程圖；

圖2是本發(fā)明實施例1和實施例2的損耗因素測試結(jié)果圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細說明。