本發(fā)明涉及金屬材料加工
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及添加沒食子酸丙酯復(fù)合金屬材料的生產(chǎn)工藝及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：復(fù)合材料，是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學(xué)的方法，在宏觀或微觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。復(fù)合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強(qiáng)材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質(zhì)細(xì)粒等。復(fù)合金屬材料極大地改善了單一金屬材料的熱膨脹性、強(qiáng)度、斷裂韌性、沖擊韌性、耐磨損性、電性能、磁性能等諸多性能，從而使得復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能，因而被廣泛應(yīng)用到產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于石油、化工、船舶、冶金、礦山、機(jī)械制造、電力、水利、交通、環(huán)保、壓力容器制造、食品、釀造、制藥等工業(yè)領(lǐng)域?，F(xiàn)有的復(fù)合金屬材料，雖然其性能得到了較大改善，但是仍存在抗沖擊性能不足、阻燃性較差等問題。因此如何克服現(xiàn)有技術(shù)的不足已成為現(xiàn)有領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)難題。技術(shù)實現(xiàn)要素：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供添加沒食子酸丙酯復(fù)合金屬材料的生產(chǎn)工藝，通過特定的生產(chǎn)工藝，輔以適宜原料組合，使得制備而成的添加沒食子酸丙酯復(fù)合金屬材料具有優(yōu)異的缺口沖擊強(qiáng)度，且阻燃性能好，能夠滿足行業(yè)的要求，具有較好的應(yīng)用前景。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：添加沒食子酸丙酯復(fù)合金屬材料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：（1）將鋁粉80-90份、鈦合金20-30份、膨潤土20-30份、磷酸二氫鉀10-14份倒入研缽中研磨至混合均勻，再將混合粉末送入行星式球磨機(jī)中，添加適量的酒精進(jìn)行濕法球磨，隨后將經(jīng)球磨處理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置備用；（2）將羧基丁腈橡膠粉末12-16份、沒食子酸丙酯10-14份、雙酚A型環(huán)氧樹脂8-12份、殼聚糖6-8份加入超聲震蕩器中超聲分散均勻，再加入步驟（1）制備的混合粉末，繼續(xù)超聲震蕩處理30-45分鐘，得超聲處理混合物；（3）將4-叔丁基苯磺酰胺8-10份、甲基三甲氧基硅烷6-8份、乙二胺四乙酸5-9份、十六烷基三甲基溴化銨4-6份、聚氧丙烯甘油醚2-4份加入攪拌釜混合，再加入2倍質(zhì)量的10%碳酸氫三鈉溶液，以750-850轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌50分鐘，得攪拌處理混合物；（4）將步驟（2）所得的超聲處理混合物與步驟（3）所得的攪拌處理混合物共同注入雙輥混煉機(jī)混煉，壓強(qiáng)15MPa，反應(yīng)溫度550℃，反應(yīng)時間為3小時，得混煉產(chǎn)物；（5）將步驟（5）所得混煉產(chǎn)物裝入模具中，在壓力550-650MPa下進(jìn)行冷壓成型，保壓時間為3分鐘；（6）將冷壓成型的產(chǎn)物加入坩堝電阻爐中，再加入熱穩(wěn)定劑3-5份、變性劑3-5份，抽真空后進(jìn)行真空燒結(jié)，燒結(jié)溫度為980-1020℃，燒結(jié)時間為1-2小時，得到真空燒結(jié)產(chǎn)物；（7）將真空燒結(jié)產(chǎn)物進(jìn)行表面磨削、去毛刺處理，然后浸油，得到成品。優(yōu)選地，所述熱穩(wěn)定劑選自丙二醇甲醚醋酸酯、1,1-二異丙氧基三甲胺、乙?；前匪徕浿械娜我庖环N或幾種。優(yōu)選地，所述變性劑選自對硝基苯酚、鯨蠟烷三甲基溴化銨、六亞甲基四胺中的任意一種或幾種。優(yōu)選地，所述步驟（1）中球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/秒，球磨時間為2-4小時。優(yōu)選地，所述步驟（2）中超聲震蕩處理的功率為1500W。本發(fā)明的另一個目的是提供上述生產(chǎn)工藝在制備含金屬成分復(fù)合材料中的應(yīng)用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：（1）本發(fā)明采用先將鋁粉、鈦合金、膨潤土、磷酸二氫鉀進(jìn)行研磨混勻、濕法球磨、真空干燥得真空干燥混合物，隨后將羧基丁腈橡膠粉末、沒食子酸丙酯、雙酚A型環(huán)氧樹脂、殼聚糖進(jìn)行超聲震蕩后加入前述真空干燥混合物再次超聲震蕩，配以經(jīng)攪拌處理的4-叔丁基苯磺酰胺、甲基三甲氧基硅烷、乙二胺四乙酸、十六烷基三甲基溴化銨、聚氧丙烯甘油醚進(jìn)行混煉，最后冷壓成型、真空燒結(jié)得到成品的生產(chǎn)工藝，使得制備而成的添加沒食子酸丙酯復(fù)合金屬材料具有優(yōu)異的缺口沖擊強(qiáng)度，且阻燃性能好，能夠滿足行業(yè)的要求，具有良好的應(yīng)用前景。（2）本發(fā)明的添加沒食子酸丙酯復(fù)合金屬材料的生產(chǎn)工藝所用原料廉價、工藝簡單，適于大規(guī)模工業(yè)化運用，實用性強(qiáng)。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。實施例1（1）將鋁粉80份、鈦合金20份、膨潤土20份、磷酸二氫鉀10份倒入研缽中研磨至混合均勻，再將混合粉末送入行星式球磨機(jī)中，添加適量的酒精進(jìn)行濕法球磨，球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/秒，球磨時間為2小時，隨后將經(jīng)球磨處理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置備用；（2）將羧基丁腈橡膠粉末12份、沒食子酸丙酯10份、雙酚A型環(huán)氧樹脂8份、殼聚糖6份加入超聲震蕩器中超聲分散均勻，再加入步驟（1）制備的混合粉末，繼續(xù)超聲震蕩處理30分鐘，得超聲處理混合物，其中超聲震蕩處理的功率為1500W；（3）將4-叔丁基苯磺酰胺8份、甲基三甲氧基硅烷6份、乙二胺四乙酸5份、十六烷基三甲基溴化銨4份、聚氧丙烯甘油醚2份加入攪拌釜混合，再加入2倍質(zhì)量的10%碳酸氫三鈉溶液，以750轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌50分鐘，得攪拌處理混合物；（4）將步驟（2）所得的超聲處理混合物與步驟（3）所得的攪拌處理混合物共同注入雙輥混煉機(jī)混煉，壓強(qiáng)15MPa，反應(yīng)溫度550℃，反應(yīng)時間為3小時，得混煉產(chǎn)物；（5）將步驟（5）所得混煉產(chǎn)物裝入模具中，在壓力550MPa下進(jìn)行冷壓成型，保壓時間為3分鐘；（6）將冷壓成型的產(chǎn)物加入坩堝電阻爐中，再加入丙二醇甲醚醋酸酯3份、對硝基苯酚3份，抽真空后進(jìn)行真空燒結(jié)，燒結(jié)溫度為980℃，燒結(jié)時間為1小時，得到真空燒結(jié)產(chǎn)物；（7）將真空燒結(jié)產(chǎn)物進(jìn)行表面磨削、去毛刺處理，然后浸油，得到成品。實施例2（1）將鋁粉85份、鈦合金25份、膨潤土25份、磷酸二氫鉀12份倒入研缽中研磨至混合均勻，再將混合粉末送入行星式球磨機(jī)中，添加適量的酒精進(jìn)行濕法球磨，球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/秒，球磨時間為3小時，隨后將經(jīng)球磨處理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置備用；（2）將羧基丁腈橡膠粉末14份、沒食子酸丙酯12份、雙酚A型環(huán)氧樹脂10份、殼聚糖7份加入超聲震蕩器中超聲分散均勻，再加入步驟（1）制備的混合粉末，繼續(xù)超聲震蕩處理38分鐘，得超聲處理混合物，其中超聲震蕩處理的功率為1500W；（3）將4-叔丁基苯磺酰胺9份、甲基三甲氧基硅烷7份、乙二胺四乙酸7份、十六烷基三甲基溴化銨5份、聚氧丙烯甘油醚3份加入攪拌釜混合，再加入2倍質(zhì)量的10%碳酸氫三鈉溶液，以800轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌50分鐘，得攪拌處理混合物；（4）將步驟（2）所得的超聲處理混合物與步驟（3）所得的攪拌處理混合物共同注入雙輥混煉機(jī)混煉，壓強(qiáng)15MPa，反應(yīng)溫度550℃，反應(yīng)時間為3小時，得混煉產(chǎn)物；（5）將步驟（5）所得混煉產(chǎn)物裝入模具中，在壓力600MPa下進(jìn)行冷壓成型，保壓時間為3分鐘；（6）將冷壓成型的產(chǎn)物加入坩堝電阻爐中，再加入1,1-二異丙氧基三甲胺4份、鯨蠟烷三甲基溴化銨4份，抽真空后進(jìn)行真空燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1000℃，燒結(jié)時間為1.5小時，得到真空燒結(jié)產(chǎn)物；（7）將真空燒結(jié)產(chǎn)物進(jìn)行表面磨削、去毛刺處理，然后浸油，得到成品。實施例3（1）將鋁粉90份、鈦合金30份、膨潤土30份、磷酸二氫鉀14份倒入研缽中研磨至混合均勻，再將混合粉末送入行星式球磨機(jī)中，添加適量的酒精進(jìn)行濕法球磨，球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/秒，球磨時間為4小時，隨后將經(jīng)球磨處理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置備用；（2）將羧基丁腈橡膠粉末16份、沒食子酸丙酯14份、雙酚A型環(huán)氧樹脂12份、殼聚糖8份加入超聲震蕩器中超聲分散均勻，再加入步驟（1）制備的混合粉末，繼續(xù)超聲震蕩處理45分鐘，得超聲處理混合物，其中超聲震蕩處理的功率為1500W；（3）將4-叔丁基苯磺酰胺10份、甲基三甲氧基硅烷8份、乙二胺四乙酸9份、十六烷基三甲基溴化銨6份、聚氧丙烯甘油醚4份加入攪拌釜混合，再加入2倍質(zhì)量的10%碳酸氫三鈉溶液，以850轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌50分鐘，得攪拌處理混合物；（4）將步驟（2）所得的超聲處理混合物與步驟（3）所得的攪拌處理混合物共同注入雙輥混煉機(jī)混煉，壓強(qiáng)15MPa，反應(yīng)溫度550℃，反應(yīng)時間為3小時，得混煉產(chǎn)物；（5）將步驟（5）所得混煉產(chǎn)物裝入模具中，在壓力650MPa下進(jìn)行冷壓成型，保壓時間為3分鐘；（6）將冷壓成型的產(chǎn)物加入坩堝電阻爐中，再加入乙?；前匪徕?份、六亞甲基四胺5份，抽真空后進(jìn)行真空燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1020℃，燒結(jié)時間為2小時，得到真空燒結(jié)產(chǎn)物；（7）將真空燒結(jié)產(chǎn)物進(jìn)行表面磨削、去毛刺處理，然后浸油，得到成品。實施例4（1）將鋁粉90份、鈦合金20份、膨潤土30份、磷酸二氫鉀10份倒入研缽中研磨至混合均勻，再將混合粉末送入行星式球磨機(jī)中，添加適量的酒精進(jìn)行濕法球磨，球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/秒，球磨時間為4小時，隨后將經(jīng)球磨處理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置備用；（2）將羧基丁腈橡膠粉末16份、沒食子酸丙酯10份、雙酚A型環(huán)氧樹脂12份、殼聚糖6份加入超聲震蕩器中超聲分散均勻，再加入步驟（1）制備的混合粉末，繼續(xù)超聲震蕩處理30分鐘，得超聲處理混合物，其中超聲震蕩處理的功率為1500W；（3）將4-叔丁基苯磺酰胺10份、甲基三甲氧基硅烷6份、乙二胺四乙酸9份、十六烷基三甲基溴化銨4份、聚氧丙烯甘油醚4份加入攪拌釜混合，再加入2倍質(zhì)量的10%碳酸氫三鈉溶液，以850轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌50分鐘，得攪拌處理混合物；（4）將步驟（2）所得的超聲處理混合物與步驟（3）所得的攪拌處理混合物共同注入雙輥混煉機(jī)混煉，壓強(qiáng)15MPa，反應(yīng)溫度550℃，反應(yīng)時間為3小時，得混煉產(chǎn)物；（5）將步驟（5）所得混煉產(chǎn)物裝入模具中，在壓力550MPa下進(jìn)行冷壓成型，保壓時間為3分鐘；（6）將冷壓成型的產(chǎn)物加入坩堝電阻爐中，再加入乙?；前匪徕?份、鯨蠟烷三甲基溴化銨3份，抽真空后進(jìn)行真空燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1020℃，燒結(jié)時間為1小時，得到真空燒結(jié)產(chǎn)物；（7）將真空燒結(jié)產(chǎn)物進(jìn)行表面磨削、去毛刺處理，然后浸油，得到成品。對比例1（1）將鋁粉85份、鈦合金25份、膨潤土25份、磷酸二氫鉀12份倒入研缽中研磨至混合均勻，再將混合粉末送入行星式球磨機(jī)中，添加適量的酒精進(jìn)行濕法球磨，球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/秒，球磨時間為3小時，隨后將經(jīng)球磨處理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置備用；（2）將羧基丁腈橡膠粉末14份、沒食子酸丙酯12份、殼聚糖7份加入超聲震蕩器中超聲分散均勻，再加入步驟（1）制備的混合粉末，繼續(xù)超聲震蕩處理38分鐘，得超聲處理混合物，其中超聲震蕩處理的功率為1500W；（3）將4-叔丁基苯磺酰胺9份、甲基三甲氧基硅烷7份、乙二胺四乙酸7份、十六烷基三甲基溴化銨5份加入攪拌釜混合，再加入2倍質(zhì)量的10%碳酸氫三鈉溶液，以800轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌50分鐘，得攪拌處理混合物；（4）將步驟（2）所得的超聲處理混合物與步驟（3）所得的攪拌處理混合物共同注入雙輥混煉機(jī)混煉，壓強(qiáng)15MPa，反應(yīng)溫度550℃，反應(yīng)時間為3小時，得混煉產(chǎn)物；（5）將步驟（5）所得混煉產(chǎn)物裝入模具中，在壓力600MPa下進(jìn)行冷壓成型，保壓時間為3分鐘；（6）將冷壓成型的產(chǎn)物加入坩堝電阻爐中，再加入1,1-二異丙氧基三甲胺4份、鯨蠟烷三甲基溴化銨4份，抽真空后進(jìn)行真空燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1000℃，燒結(jié)時間為1.5小時，得到真空燒結(jié)產(chǎn)物；（7）將真空燒結(jié)產(chǎn)物進(jìn)行表面磨削、去毛刺處理，然后浸油，得到成品。對比例2（1）將鋁粉90份、鈦合金20份、膨潤土30份、磷酸二氫鉀10份倒入研缽中研磨至混合均勻，再將混合粉末送入行星式球磨機(jī)中，添加適量的酒精進(jìn)行濕法球磨，球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/秒，球磨時間為4小時，隨后將經(jīng)球磨處理的混合粉末置于真空干燥箱中，在100℃下烘干，放置備用；（2）將羧基丁腈橡膠粉末16份、沒食子酸丙酯10份、雙酚A型環(huán)氧樹脂12份、殼聚糖6份加入超聲震蕩器中超聲分散均勻，再加入步驟（1）制備的混合粉末，繼續(xù)超聲震蕩處理45分鐘，得超聲處理混合物，其中超聲震蕩處理的功率為1500W；（3）將4-叔丁基苯磺酰胺10份、甲基三甲氧基硅烷6份、乙二胺四乙酸9份、十六烷基三甲基溴化銨4份、聚氧丙烯甘油醚4份加入攪拌釜混合，再加入3倍質(zhì)量的10%碳酸氫三鈉溶液，以850轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌50分鐘，得攪拌處理混合物；（4）將步驟（2）所得的超聲處理混合物與步驟（3）所得的攪拌處理混合物共同注入雙輥混煉機(jī)混煉，壓強(qiáng)15MPa，反應(yīng)溫度700℃，反應(yīng)時間為3小時，得混煉產(chǎn)物；（5）將步驟（5）所得混煉產(chǎn)物裝入模具中，在壓力550MPa下進(jìn)行冷壓成型，保壓時間為3分鐘；（6）將冷壓成型的產(chǎn)物加入坩堝電阻爐中，再加入乙?；前匪徕?份、鯨蠟烷三甲基溴化銨3份，抽真空后進(jìn)行真空燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1020℃，燒結(jié)時間為1小時，得到真空燒結(jié)產(chǎn)物；（7）將真空燒結(jié)產(chǎn)物進(jìn)行表面磨削、去毛刺處理，然后浸油，得到成品。將通過實施例1-4和對比例1-2的生產(chǎn)工藝制得的添加沒食子酸丙酯復(fù)合金屬材料分別按照ASTMD256的方法測定在23℃、-40℃下的缺口沖擊強(qiáng)度，同時測定材料的阻燃等級，所得的測試結(jié)果見表1。表1　23℃缺口沖擊強(qiáng)度（kJ/m2）-40℃缺口沖擊強(qiáng)度（kJ/m2）阻燃性能等級實施例125.318.1V0實施例227.520.4V0實施例326.919.5V0實施例426.118.9V0對比例119.411.6V1對比例218.810.3V0本發(fā)明采用先將鋁粉、鈦合金、膨潤土、磷酸二氫鉀進(jìn)行研磨混勻、濕法球磨、真空干燥得真空干燥混合物，隨后將羧基丁腈橡膠粉末、沒食子酸丙酯、雙酚A型環(huán)氧樹脂、殼聚糖進(jìn)行超聲震蕩后加入前述真空干燥混合物再次超聲震蕩，配以經(jīng)攪拌處理的4-叔丁基苯磺酰胺、甲基三甲氧基硅烷、乙二胺四乙酸、十六烷基三甲基溴化銨、聚氧丙烯甘油醚進(jìn)行混煉，最后冷壓成型、真空燒結(jié)得到成品的生產(chǎn)工藝，使得制備而成的添加沒食子酸丙酯復(fù)合金屬材料具有優(yōu)異的缺口沖擊強(qiáng)度，且阻燃性能好，能夠滿足行業(yè)的要求，具有良好的應(yīng)用前景。本發(fā)明的添加沒食子酸丙酯復(fù)合金屬材料的生產(chǎn)工藝所用原料廉價、工藝簡單，適于大規(guī)模工業(yè)化運用，實用性強(qiáng)。以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3