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一種高性能汽車(chē)用多孔金屬?gòu)?fù)合材料的制作方法

文檔序號(hào):11793208閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種高性能汽車(chē)用多孔金屬?gòu)?fù)合材料,其特征在于,以重量為單位,由以下原料制成:基體190-355份、涂層10-15份;

所述基體,以重量為單位,由以下原料制成:鋼粉126-155份、氮化鋁粉15-22份、鋁化鎳粉14-18份、碳化硅粉12-16份、氮化硅粉10-14份、堇青石粉8-12份、石英粉8-10份、聚乙烯醇6-9份、二氧化鋯溶膠溶4-8份、甲基纖維素3-5份、聚乙烯羧丁醛4-6份、造孔劑10-16份、環(huán)氧硅烷0.8-1.6份、馬來(lái)酸酐接枝相容劑0.6-1.5份、磷石膏0.8-1.2份、丙烯酸型架橋劑0.6-1份、丙烯酸酯0.5-0.8份、701粉0.4-0.6份、聚合氯化鋁0.4-0.6份、肪酸類(lèi)穩(wěn)定劑0.2-0.4份、苯乙烯0.2-0.3份;

所述造孔劑以重量為單位,由以下原料制成:石蠟12-16份、硬脂酸10-15份、氯化鈉6-8份、碳酸銨8-14份、尿素4-6份;

所述涂層,以重量為單位,由以下原料制成:鋁粉16-20份、鎳粉14-18份、鈦粉6-8份、鉬粉4-5份、釩粉3-5份、釔粉2-4份、鎂粉1-2份、鈷粉1-2份、鉛粉2-3份、偶氮二異丁酸(丙烯酸乙二醇)酯0.1-0.2份、2,5-二甲基-2,5-雙( 苯甲酰過(guò)氧)-己烷0.3-0.5份、鉑催化劑0.1-0.2份、粘結(jié)劑0.6-0.8份、環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷0.2-0.4份;

所述粘結(jié)劑以重量為單位,由以下原料制成:聚乙烯醇10-14份、強(qiáng)甲基纖維素8-12份、聚氧化乙烯16-20份;

所述高性能汽車(chē)用多孔金屬?gòu)?fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:

S1:將聚乙烯醇、二氧化鋯溶膠溶、聚乙烯羧丁醛溶解在5-9倍于其總質(zhì)量份數(shù)的水中,隨后投入甲基纖維素,浸泡5-8h后在66-74℃下干燥至含水量≤8%,制得混合物Ⅰ;

S2:將鋼粉、氮化鋁粉、鋁化鎳粉、碳化硅粉、氮化硅粉、堇青石粉、石英粉、造孔劑、環(huán)氧硅烷、馬來(lái)酸酐接枝相容劑、磷石膏、丙烯酸型架橋劑、丙烯酸酯、701粉、聚合氯化鋁、肪酸類(lèi)穩(wěn)定劑、苯乙烯、400-700份水在微波功率為100-400W,溫度為550-600℃,轉(zhuǎn)速為200-500r/min下攪拌4-6h,接著所得物干燥至含水量≤8%,制得混合物Ⅱ;

S3:將步驟S1制得的混合物Ⅰ與步驟S2制得的混合物Ⅱ在溫度為220-250℃,轉(zhuǎn)速為200-500r/min下攪拌1.5-2h,投入球磨機(jī)中球磨處理,使所得物料的方孔篩余量≤0.12%,制得混合物Ⅲ;

S4:將步驟步驟S3制得的混合物Ⅲ送入模具中,在壓力為540-580MPa下壓制成型,在氮?dú)獗Wo(hù)下以420-540℃的溫度燒結(jié)4-8h,經(jīng)自然冷卻至室溫,制得基體;

S5:將鋁粉、鎳粉、鈦粉、鉬粉、釩粉、釔粉、鎂粉、鈷粉、鉛粉在轉(zhuǎn)速為200-300r/min下攪拌6-10min,制得混合物Ⅳ;

S6:向步驟S5制得的混合物Ⅳ中加入偶氮二異丁酸(丙烯酸乙二醇)酯、2,5-二甲基-2,5-雙( 苯甲酰過(guò)氧)-己烷、鉑催化劑、粘結(jié)劑、環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷,在微波功率為200-400W,溫度為180-220℃,轉(zhuǎn)速為200-400r/min下攪拌1-2h,制得混合物Ⅴ;

S7:采用1200-1400℃的噴涂溫度將步驟S6制得的混合物Ⅴ均勻熱噴涂在步驟S4制得的基體表面上,制得復(fù)合坯體;

S8:將步驟S7制得的復(fù)合坯體使用平面磨床對(duì)噴涂層進(jìn)行打磨,使其成為平面狀態(tài)并完全覆蓋基體多孔泡沫表面的孔隙,制得打磨好的復(fù)合坯體;

S9:將步驟S8制得的打磨好的復(fù)合坯體置于溫度為1020-1100℃、有保護(hù)氣體的熱處理爐中進(jìn)行熱處理,保溫時(shí)間為5-6h,經(jīng)自然冷卻至室溫,制得高性能汽車(chē)用多孔金屬?gòu)?fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能汽車(chē)用多孔金屬?gòu)?fù)合材料,其特征在于,所述鋼粉、氮化鋁粉、鋁化鎳粉、碳化硅粉、氮化硅粉、堇青石粉、石英粉、701粉的粒徑均為5-100μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能汽車(chē)用多孔金屬?gòu)?fù)合材料,其特征在于,所述基體的厚度為2-45mm,開(kāi)孔率為35%-92%,密度為850-1500g/m2。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能汽車(chē)用多孔金屬?gòu)?fù)合材料,其特征在于,所述鋁粉、鎳粉、鋼粉、鈦粉、鉬粉、釩粉、釔粉、鎂粉、鈷粉、鉛粉的粒徑均為0.1-4μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能汽車(chē)用多孔金屬?gòu)?fù)合材料,其特征在于,所述涂層厚度為10-100μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能汽車(chē)用多孔金屬?gòu)?fù)合材料,其特征在于,步驟S9中所述保護(hù)氣體為氮?dú)狻⒁胰?、氫氣按體積比=60-70:28-36:2-4的混合氣體。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高性能汽車(chē)用多孔金屬?gòu)?fù)合材料,其特征在于,所述保護(hù)氣體為氮?dú)?、乙炔、氫氣按體積比=70:28:2的混合氣體。

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