[發(fā)明專利]一種短切碳纖維增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110278325.6
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN112981283B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊江磊;賈旭鋼;王艷;周向葵;吳深;李瑩;劉建秀
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州輕工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C22C47/14
• 分類號: C22C47/14;C22C49/02;C22C49/14;C22C101/10
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

1.一種短切碳纖維增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、稱取除短切碳纖維以外的所有粉末原料，采用機(jī)械混合的方式對所述的粉末原料進(jìn)行混粉作業(yè)，制成復(fù)合材料粉體；

步驟二、將短切碳纖維進(jìn)行預(yù)處理；

步驟三、把預(yù)處理后的短切碳纖維加入酒精中，采用超聲進(jìn)行震蕩分散，使短切碳纖維均勻分散于酒精中；

步驟四、把步驟一中的制備的復(fù)合材料粉體，緩慢地加入步驟三種制備的含有短切碳纖維的酒精中，同時(shí)施以持續(xù)攪拌；

步驟五、通過對酒精不斷加熱，并施以持續(xù)攪拌將酒精蒸干得到短切碳纖維混合均勻的混料；

步驟六、通過粉末冶金技術(shù)將步驟五中制備的混料進(jìn)行壓制、燒結(jié)工序，得到短切碳纖維增強(qiáng)銅基復(fù)合材料；該復(fù)合材料含有以下組分：還原銅粉55wt%，鐵粉15 wt %，鉻鐵粉14wt %，錫粉5 wt %，短切碳纖維0.1~5wt%，其余為二硫化鉬及石墨，短切碳纖維長度為0.1mm-2mm，短切碳纖維的單絲直徑為7~8μm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種短切碳纖維增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟一種的粉末原料為銅粉、鐵粉、鉻鐵粉和錫粉；機(jī)械混合混粉時(shí)間為2~6h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種短切碳纖維增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟二中短切碳纖維進(jìn)行預(yù)處理依次包含除膠、粗化、表面改性和金屬鍍覆工序。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種短切碳纖維增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟三中的超聲頻率為20-130kHZ，時(shí)間為3min~10min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種短切碳纖維增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟三中短切碳纖維與酒精的質(zhì)量比值為1/100-1/1500。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種短切碳纖維增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟五中的酒精蒸干采用水浴加熱，加熱溫度為60℃~80℃，攪拌方式采用機(jī)械式攪拌，攪拌直至酒精蒸干。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種短切碳纖維增強(qiáng)銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟六中的壓制壓力為250MPa~500MPa，保壓時(shí)間為30s~90s；燒結(jié)時(shí)的真空度為-0.1MPa，氬氣充當(dāng)保護(hù)性氣體，燒結(jié)溫度為800°C~1200°C，保溫時(shí)間為3~6h。