[發(fā)明專利]制備包括無機顆粒和不連續(xù)纖維的金屬基體復合材料的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680072891.9
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN108367358A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設計）人: 伊麗莎白·Y·普洛特尼科夫;道格拉斯·E·約翰遜;科林·麥卡洛;賈森·D·安德森;戚鋼;吳永康;桑迪普·K·辛格;加雷思·A·休吉斯;大衛(wèi)·M·威爾遜;阿納托利·Z·羅森夫蘭茨;道格拉斯·P·格茨;喬丹·A·坎貝爾;法比安·施托爾岑堡;簡·A·坦格曼
• 申請（專利權）人: 3M創(chuàng)新有限公司
• 主分類號: B22F7/00
• 分類號: B22F7/00
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 王潛;郭國清

本發(fā)明提供了一種制備多孔金屬基體復合材料的方法。該方法包括將金屬粉末、多個無機顆粒以及多根不連續(xù)纖維混合形成混合物，其中金屬粉末包括鋁、鎂、鋁合金或鎂合金。該方法還包括將混合物燒結，以形成多孔金屬基體復合材料。通常，無機顆粒包括多孔顆粒或陶瓷泡或玻璃泡，并且無機顆粒和不連續(xù)纖維分散在金屬中。金屬基體復合材料具有低于金屬的密度和可接受的屈服強度。

技術領域

本公開涉及制備金屬基體復合材料的方法，該金屬基體復合材料包括金屬基底與其他材料諸如填充材料的混合物。

背景技術

金屬基體復合材料長期以來由于它們與低重量組合的高強度和剛度的組合而一直被認為是有前途的材料。金屬基體復合材料通常包括用纖維或其他填充材料增強的金屬基體。

發(fā)明內(nèi)容

本公開提供了用于制備輕質(zhì)金屬基體復合材料的方法。仍然需要形成具有低于金屬的包封密度，同時保持某些水平的物理特性的金屬基體復合材料的方法。

在一個方面，本公開提供了一種制備多孔金屬基體復合材料的方法。該方法包括將金屬粉末、多個無機顆粒以及多根不連續(xù)纖維混合，從而形成混合物。該方法還包括將混合物燒結，從而形成多孔金屬基體復合材料。通常，無機顆粒和不連續(xù)纖維分散在金屬中。

在本公開的示例性實施方案中獲得了各種意料不到的結果和優(yōu)點。本公開的至少一個示例性實施方案的一個優(yōu)點是制造了一種多孔金屬基體復合材料，該金屬基體復合材料包含分散在金屬中的無機顆粒和不連續(xù)纖維，表現(xiàn)出低于金屬的包封密度和可接受的屈服強度(例如，在拉伸應力-應變曲線中的塑性屈服)兩者。此外，根據(jù)本公開的至少一些示例性實施方案，不必須在無機顆粒上使用任何涂層來提供具有有效地分散在金屬中的無機顆粒的金屬基體復合材料。在本公開的至少一些示例性實施方案中，無機顆粒在金屬基體復合材料內(nèi)通常是完整的，具有最小限度的破碎顆粒。

本公開的上述發(fā)明內(nèi)容并非旨在描述本公開的每個公開實施方案或每種實施方式。以下描述更為具體地舉例說明了示例性實施方案。在本申請全文的若干處，通過實施例列表提供了指導，這些實施例能夠以各種組合使用。在每種情況下，引用的列表僅用作代表性的組，而不應被理解為排他性列表。

附圖說明

結合附圖來考慮本公開的各種實施方案的以下詳細描述可更全面地理解本公開，其中：

圖1為根據(jù)本公開的一個示例性實施方案制造的金屬基體復合材料的示意性橫截面視圖。

圖2為根據(jù)本公開制備的示例性和比較性基體的應力-應變曲線的圖。

圖3為另外的示例性基體和比較性基體的應力-應變曲線的圖。

圖4為另外的示例性基體和比較性基體的應力-應變曲線的圖。

圖5為另一示例性基體的應力-應變曲線的圖。

圖6為另一示例性基體的應力-應變曲線的圖。

圖7為另一示例性基體的應力-應變曲線的圖。

雖然可能未按比例繪制的以上附圖闡釋了本公開的實施方案，但還可以設想其他實施方案，如在具體實施方式中所指出。

具體實施方式

對于以下定義術語的術語表，除非在權利要求書或說明書中的別處提供不同的定義，否則整個申請應以這些定義為準。

術語表

在整個說明書和權利要求書中使用某些術語，雖然大部分為人們所熟知，但仍可需要作出一些解釋。應當理解，如本文所用：