一種多孔材料與致密材料的連接方法
【專利摘要】一種多孔材料與致密材料的連接方法，它是將所述多孔材料與致密材料通過澆注或粉末燒結(jié)連接形成過渡段將多孔材料段和致密材料段復(fù)合連接；所述致密材料的熔點(diǎn)低于多孔材料的熔點(diǎn)。本發(fā)明多孔材料與致密材料的連接方法簡單，實(shí)現(xiàn)了多孔材料與致密材料的無界面連接、且連接強(qiáng)度高，利于工業(yè)化推廣應(yīng)用。
【專利說明】一種多孔材料與致密材料的連接方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及多孔材料與致密材料的連接復(fù)合方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的兩材料之間的連接一般采用焊接、膠結(jié)連接、螺栓連接、膠螺混合連接等， 但進(jìn)行螺栓連接時(shí)需要在材料上開孔，因而極大地削弱了結(jié)構(gòu)整體的承載力，特別對(duì)于多 孔材料與致密材料的連接更是不太可取，往往會(huì)造成構(gòu)件未壞而連接處先壞；采用膠結(jié)連 接方式，由于膠本身剪切強(qiáng)度較低，從而影響了連接構(gòu)件的承載力；膠螺混合連接，由于膠 層與螺栓不能一致變形，最后在承受荷載時(shí)往往是膠層剪切破壞，螺栓再受力，沒有共同作 用；采用焊接技術(shù)將多孔材料與致密材料連接，由于兩者物理性狀的差異產(chǎn)生連接殘余應(yīng) 力使得連接強(qiáng)度低，因此傳統(tǒng)連接方式限制了復(fù)合材料的推廣應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種多孔材料與致密材料的連接方法，采用該連接方法使 得多孔材料與致密材料的連接強(qiáng)度高。
[0004] 本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 一種多孔材料與致密材料的連接方法，其特征在于：它是將所述多孔材料與致密材料 通過澆注連接形成過渡段將多孔材料段和致密材料段復(fù)合連接；所述澆注是將熔融成液態(tài) 的致密材料澆注到多孔材料的孔隙中，所述致密材料的熔點(diǎn)小于等于多孔材料的熔點(diǎn)。
[0005] 為了使得上述澆注更均勻、進(jìn)一步提高多孔材料與致密材料的連接強(qiáng)度，上述澆 注是在真空條件下進(jìn)行。
[0006] 為了更進(jìn)一步提高材料的連接強(qiáng)度，所述致密材料的熔點(diǎn)低于多孔材料熔點(diǎn)的 500度以上。
[0007] 具體地說，一種多孔材料與致密材料的連接方法，它是將三維連通的多孔材料與 致密材料通過澆注連接形成過渡段將三維連通的多孔材料段和致密材料段復(fù)合連接；所述 澆注是在真空條件下將熔融成液態(tài)的致密材料澆注到三維連通的多孔材料的孔隙中，所述 致密材料的熔點(diǎn)低于多孔材料熔點(diǎn)的500度以上。
[0008] -種多孔材料與致密材料的連接方法，其特征在于：它是將所述多孔材料與致密 材料通過燒結(jié)連接形成過渡段將多孔材料段和致密材料段復(fù)合連接；所述燒結(jié)是在真空 條件下將致密材料粉末燒結(jié)到多孔材料的孔隙中，所述致密材料的熔點(diǎn)低于多孔材料的熔 點(diǎn)。
[0009] 為了更進(jìn)一步提高材料的連接強(qiáng)度，所述致密材料的熔點(diǎn)低于多孔材料熔點(diǎn)的 500度以上。
[0010] 具體地說，一種多孔材料與致密材料的連接方法，它是將三維連通的多孔材料與 致密材料通過粉末燒結(jié)連接形成過渡段將三維連通的多孔材料段和致密材料段復(fù)合連接； 所述燒結(jié)是在真空條件下將致密材料粉末燒結(jié)到三維連通的多孔材料的孔隙中，所述致密 材料的熔點(diǎn)比多孔材料熔點(diǎn)低500度以上。
[0011] 本發(fā)明具有如下有益效果 本發(fā)明多孔材料與致密材料的連接方法簡單，實(shí)現(xiàn)了多孔材料與致密材料的無界面連 接、且連接強(qiáng)度高，利于工業(yè)化推廣應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1本發(fā)明多孔材料和致密材料連接示意圖，圖1中1為致密材料段，2為多孔材 料段，3為過渡段。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面通過實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。有必要在此指出的是，以下實(shí)例只用于對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可 以根據(jù)上述
【發(fā)明內(nèi)容】
對(duì)本發(fā)明做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
[0014] 實(shí)施例1 在658?1100°C，l(T5Pa真空條件下將熔融成液態(tài)的鋁澆注到三維連通的泡沫鎳(孔 徑：0· Imm-lOmm (5-120ppi);孔隙率：50%-98% ;通孔率：彡 98% ;體積密度：0· 1-0. 8g/cm3) 的孔隙中，連接形成過渡段將三維連通的多孔材料段和致密材料段復(fù)合連接。發(fā)明人按GB/ T5163-2006、GB/T5249-1985、GB/T6886-2001 等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測：彈性模量 1. 2Gpa 左右，屈服 強(qiáng)度30MPa左右，抗壓強(qiáng)度40MPa左右，硬度90MPa左右，抗拉強(qiáng)度35 MPa左右。
[0015] 實(shí)施例2 在419?1100°C，2X10_6Pa真空條件下將熔融成液態(tài)的鋅澆注到三維連通的泡沫銅 (孔徑：0· Imm-lOmm (5-120ppi);孔隙率：50%-98% ;通孔率：彡 98% ;體積密度：0· 1-0. 8g/ cm3)的孔隙中，連接形成過渡段將三維連通的多孔材料段和致密材料段復(fù)合連接。發(fā)明人 按 GB/T5163-2006、GB/T5249-1985、GB/T6886-2001 等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測：彈性模量 2. OGPa 左 右，屈服強(qiáng)度35MPa左右，抗壓強(qiáng)度40MPa左右，硬度150MPa左右，抗拉強(qiáng)度60MPa左右。
[0016] 實(shí)施例3 在427?1100°C，3. 5X10_6Pa真空條件下將熔融成液態(tài)的鉛澆注到三維連通的泡沫鐵 鎳(孔徑：〇· Imm-lOmm (5-130ppi);孔隙率：75%-98% ;通孔率：彡 98% ;體積密度：0· 1-0. 8g/ cm3)的孔隙中，連接形成過渡段將三維連通的多孔材料段和致密材料段復(fù)合連接。發(fā)明人 按 GB/T5163-2006、GB/T5249-1985、GB/T6886-2001 等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測：彈性模量 0· 8GPa 左 右，屈服強(qiáng)度15MPa左右，抗壓強(qiáng)度50MPa左右，硬度130MPa左右，抗拉強(qiáng)度25 MPa左右。
[0017] 實(shí)施例4 在232?1000°C，5. 2X 10_6Pa真空條件下將熔融成液態(tài)的錫澆注到三維連通的Ti-Ni 合金的孔隙中，連接形成過渡段將三維連通的多孔材料段和致密材料段復(fù)合連接。發(fā)明人 按 GB/T5163-2006、GB/T5249-1985、GB/T6886-2001 等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測：彈性模量 2. 5GPa 左 右，屈服強(qiáng)度45MPa左右，抗壓強(qiáng)度50MPa左右，硬度180MPa左右，抗拉強(qiáng)度65 MPa左右。
[0018] 實(shí)施例5 在650?1250°C，6. 5 X 10_6Pa真空條件下將熔融成液態(tài)的鎂澆注到三維連通的Ni-Al 合金的孔隙中，連接形成過渡段將三維連通的多孔材料段和致密材料段復(fù)合連接。發(fā)明 人按 GB/T5163-2006、GB/T5249-1985、GB/T6886-2001 等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測：彈性模量 2· 0 ? 3. 2GPa左右，屈服強(qiáng)度35?50MPa左右，抗壓強(qiáng)度40?60MPa左右，硬度150?180MPa左 右，抗拉強(qiáng)度60?65MPa左右。
[0019] 實(shí)施例6 在658?1200°C，10_5Pa真空條件下將熔融成液態(tài)的鋁澆注到三維連通的Fe-Al合 金的孔隙中，連接形成過渡段將三維連通的多孔材料段和致密材料段復(fù)合連接。發(fā)明人按 GB/T5163-2006、GB/T5249-1985、GB/T6886-2001 等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測：彈性模量 L 0 ?2. OGPa 左右，屈服強(qiáng)度45?50MPa左右，抗壓強(qiáng)度60?65MPa左右，硬度155?170MPa左右，抗 拉強(qiáng)度40?51 MPa左右。
[0020] 實(shí)施例7 在2468°C以上，7. 8X10_6Pa真空條件下將鈦粉末燒結(jié)到三維連通的多孔鈮的孔隙中， 連接形成過渡段將三維連通的多孔材料段和致密材料段復(fù)合連接，連接形成過渡段將三維 連通的多孔材料段和致密材料段復(fù)合連接。發(fā)明人按GB/T5163-2006、GB/T5249-1985、GB/ T6886-2001等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測：彈性模量3. 0?3. 5GPa左右，屈服強(qiáng)度70?80MPa左右，抗 壓強(qiáng)度50?60MPa左右，硬度200?2lOMPa左右，抗拉強(qiáng)度55?60 MPa左右。
[0021] 實(shí)施例8 在2960°C以上，9. 0 X 10_6Pa真空條件下將鈦粉末燒結(jié)到三維連通的鉭的孔隙中，連接 形成過渡段將三維連通的多孔材料段和致密材料段復(fù)合連接。發(fā)明人按GB/T5163-2006、 GB/T5249-1985、GB/T6886-2001等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測：彈性模量3. 2?3. 6GPa左右，屈服強(qiáng)度 67?75MPa左右，抗壓強(qiáng)度60?70MPa左右，硬度230?250MPa左右，抗拉強(qiáng)度62?65 MPa左右。
【權(quán)利要求】
1. 一種多孔材料與致密材料的連接方法，其特征在于：它是將所述多孔材料與致密材 料通過澆注連接形成過渡段將多孔材料段和致密材料段復(fù)合連接；所述澆注是將熔融成液 態(tài)的致密材料澆注到多孔材料的孔隙中，所述致密材料的熔點(diǎn)低于多孔材料的熔點(diǎn)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述澆注是在真空條件下進(jìn)行。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述致密材料的熔點(diǎn)比多孔材料熔點(diǎn) 低500度以上。
4. 如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于：所述多孔材料為三維連通的多孔材 料。
5. -種多孔材料與致密材料的連接方法，其特征在于：它是將所述多孔材料與致密材 料通過燒結(jié)連接形成過渡段將多孔材料段和致密材料段復(fù)合連接；所述燒結(jié)是在真空條件 下將致密材料粉末燒結(jié)到多孔材料的孔隙中，所述致密材料的熔點(diǎn)低于多孔材料的熔點(diǎn)。
6. 如權(quán)利要求5所述的連接方法，其特征在于：所述致密材料的熔點(diǎn)低于多孔材料熔 點(diǎn)的500度以上。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于：所述多孔材料為三維連通的多孔材料。
【文檔編號(hào)】B22D19/04GK104096821SQ201310126599
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月12日
【發(fā)明者】葉雷 申請(qǐng)人:重慶潤澤醫(yī)藥有限公司