一種爐內(nèi)保溫制備碳纖維增強鋁基復(fù)合材料的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鑄造領(lǐng)域，特別涉及到制備碳纖維增強鋁基復(fù)合材料的方法。碳纖維由于其自身與鋁液不浸潤，使金屬鋁液不能浸滲到碳纖維單絲中，采用在碳纖維表面鍍覆銅的方式來改善碳纖維與鋁液之間的浸潤性。采用爐內(nèi)保溫的方法制備碳纖維增強鋁基復(fù)合材料，通過控制保溫爐的保溫溫度及保溫時間來達到能使金屬鋁液完全浸滲到碳纖維中的目的。
【專利說明】一種爐內(nèi)保溫制備碳纖維增強鋁基復(fù)合材料的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄造領(lǐng)域，特別涉及到制備碳纖維增強鋁基復(fù)合材料的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]碳纖維增強鋁基復(fù)合材料目前是一種新型的材料，目前采用鑄造方法制備碳纖維增強鋁基復(fù)合材料的方法很少，目前制備碳纖維增強鋁基復(fù)合材料主要采用擠壓鑄造的方式，采用傳統(tǒng)鑄造的方式較少。本發(fā)明采用爐內(nèi)保溫的方式制備碳纖維增強鋁基復(fù)合材料。碳纖維由于其單絲之間的距離小，金屬鋁液的粘度大，因此通過保溫爐的方式控制保溫時間，控制鋁液的流動性以及粘度。使金屬鋁液能浸滲到碳纖維的單絲中。制備成性能良好的碳纖維增強鋁基復(fù)合材料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對金屬鋁液不能完全浸滲到碳纖維中，本發(fā)明采用爐內(nèi)保溫的方法，解決鋁液向碳纖維單絲中的浸滲，在制備碳纖維增強鋁基復(fù)合材料中，存在兩大主要問題，一是碳纖維與金屬鋁的不浸潤問題，通過在碳纖維的表面鍍覆銅來解決。另一個主要問題是金屬鋁液與碳纖維的單絲的結(jié)合，金屬鋁液如果不能完全浸滲到碳纖維的單絲中，會嚴重影響碳纖維與金屬鋁液的結(jié)合。本發(fā)明能解決金屬鋁液向碳纖維單絲中的浸滲，使碳纖維與鋁液結(jié)合良好，制備性能良好的復(fù)合材料。
[0004]說明書附圖
圖1光學掃描電鏡照片
圖中1-單絲碳纖維；2_鋁基體；3_鍍層與基體接觸點。

【具體實施方式】
[0005]本實施方案以制備3K碳纖維增強純鋁復(fù)合材料為例說明。按照以上介紹的步驟，對碳纖維表面進行鍍銅，然后經(jīng)過保溫爐的保溫，在實驗過程中一直通氮氣保護氣，保溫爐內(nèi)的溫度設(shè)定為750°C，保溫時間設(shè)定為15min，即可得到3K碳纖維/鋁復(fù)合材料。得到復(fù)合材料，如圖1.SEM照片所示，圖中⑴所示為碳纖維絲，⑵為金屬鋁液，從圖中可以清晰的觀看到金屬鋁液已經(jīng)浸滲到碳纖維的單絲中，碳纖維的分布也較均勻。圖1中⑶點處的能譜圖，能譜中可以檢測到鋁的成分，說明在碳纖維絲的中間有金屬鋁液的存在，鋁液能較好的浸滲到碳纖維單絲中。本發(fā)明能制備成浸滲良好的碳纖維增強鋁基復(fù)合材料。
[0006]上述實施例是利于說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明的限制，在發(fā)明的構(gòu)思前提下對本發(fā)明的改進，都屬于本發(fā)明權(quán)利要求保護的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種爐內(nèi)保溫制備碳纖維增強鋁基復(fù)合材料的方法，包括如下步驟: 步驟a.對碳纖維表面進行鍍覆銅； 步驟b.將金屬鋁在熔煉爐中熔煉，將金屬液倒入放好纖維預(yù)制體的坩堝中，將坩堝放入保溫爐中，在一定溫度下保溫一段時間，該過程通入氮氣保護氣； 步驟c.待保溫后的金屬液冷卻，制備成碳纖維/鋁基復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種爐內(nèi)保溫制備纖維增強鋁基復(fù)合材料的方法，其特征在于；保溫爐的控制溫度在660-800°C之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種爐內(nèi)保溫制備纖維增強鋁基復(fù)合材料的方法，其特征在于:保溫的時間控制在10-20min。
【文檔編號】C22C121/02GK104404405SQ201410730506
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】曲迎東, 劉野, 柯巖, 李廣龍, 王敏, 解騏鳴 申請人:沈陽工業(yè)大學