一種低界面熱阻的輕質(zhì)冶金復(fù)合材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金材料的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低界面熱阻的輕質(zhì)冶金復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]粉末冶金材料的性能不僅與基體金屬有關(guān)，也與增強(qiáng)的第二相的性能和數(shù)量有關(guān)，同時還與基體和增強(qiáng)相的界面結(jié)構(gòu)有關(guān)，即與基體和增強(qiáng)相的界面結(jié)合力有關(guān)。因此，對金屬基復(fù)合材料的研究主要集中在以下幾個方面:(I)同金屬基體與不同種類、形態(tài)的增強(qiáng)材料的復(fù)合效果，復(fù)合材料的性能；(2)增強(qiáng)材料的開發(fā)，包括金屬與非金屬纖維、顆粒、晶須、晶片等；(3)增強(qiáng)相/基體界面優(yōu)化的研究，包括各種金屬基復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu)、界面穩(wěn)定性、界面結(jié)合與反應(yīng)、界面反應(yīng)的控制等；(4)擴(kuò)大金屬基復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍。金屬基復(fù)合材料研究、開發(fā)的基礎(chǔ)是金屬材料。輕金屬鋁、鎂、鈦及其合金由于其比強(qiáng)度、比模量的優(yōu)勢，作為結(jié)構(gòu)材料在航空航天工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，常作為金屬基復(fù)合材料的首選金屬基體。從國內(nèi)外目前的研究和應(yīng)用狀況來看，其中鋁及其合金應(yīng)用最為廣泛。
[0003]高硬度不銹鋼在食品、飲料機(jī)械中的廣泛應(yīng)用，正逐步取代過去的普通碳素合金鋼，由于在這一領(lǐng)域中對材料性能的要求不是很高，而食品工業(yè)對于加工過程以及機(jī)械本生，對食品飲料的污染要求是很高的。
[0004]泡沫碳是一種多孔輕質(zhì)固態(tài)材料，在聲學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和動力學(xué)等方面具有獨(dú)特性質(zhì)。如果將泡沫碳的孔泡內(nèi)填充導(dǎo)熱良好的金屬，在熱傳導(dǎo)過程中，形成兩種連通的導(dǎo)熱通道，大大增加了導(dǎo)熱效率。并且復(fù)合材料的密度比基體金屬低，熱膨脹系數(shù)降低，易加工，與其他碳纖維復(fù)合材料相比，具有各向同性的導(dǎo)熱性能。如何克服復(fù)合材料中存在界面潤濕的問題，將大大降低由于界面帶來的熱阻。
[0005]釹鐵硼永磁粉中含有30%左右的稀土元素，極易氧化、受潮；在取向模壓時，釹鐵硼磁粉的流動性較差，影響其進(jìn)入模腔后的均勻分散，以及成形時磁粉的轉(zhuǎn)動取向度和密度。所以除了通過快冷厚帶技術(shù)改變釹鐵硼合金的制備方法外，還可以通過改進(jìn)工藝，解決上述兩個問題來達(dá)到提高釹鐵硼磁體的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了克服已有材料存在的不足，提供一種低界面熱阻的輕質(zhì)冶金復(fù)合材料，降低界面熱阻，增加流動性，有效地防止發(fā)生氧化，既有較好成型性，燒結(jié)過程容易控制，又能達(dá)到硬度和密度要求的冶金復(fù)合材料。
[0007]本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
一種低界面熱阻的輕質(zhì)冶金復(fù)合材料，其特征在于，原料組分按照重量百分比組成如下:
Crl2不銹鋼粉10-20%、銅合金10-20%、釹鐵硼合金粉10_15%、石墨化泡沫碳10_15%、硬脂酸鋅2-3%、抗氧化劑2-3%、有機(jī)溶劑40-50%。
[0008]上述的泡沫碳的孔隙度為60-70%。
[0009]上述的抗氧化劑為多元醇型非離子表面活性劑C12H2603。
[0010]上述的銅合金為添加Ti和Mo碳化物形成元素的銅合金。
[0011]上述的有機(jī)溶劑按體積百分比計(jì)，由60%乙醇、20%松節(jié)油和20%乙醚組成。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明中的石墨化泡沫碳，具有高的比熱導(dǎo)率，Cr、T1、B或Mo等合金元素有效的改善了金屬與泡沫碳的界面結(jié)合，降低界面熱阻。硬脂酸鋅降低粉末團(tuán)聚性，增加流動性，抗氧化劑能有效地防止發(fā)生氧化，既有較好成型性，燒結(jié)過程容易控制，又能達(dá)到硬度和密度要求的冶金復(fù)合材料。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1
一種低界面熱阻的輕質(zhì)冶金復(fù)合材料，其特征在于，原料組分按照重量百分比組成如下=Crl2不銹鋼粉20%、添加Ti和Mo碳化物形成元素的銅合金10%、釹鐵硼合金粉10%、孔隙度為60%的石墨化泡沫碳15%、硬脂酸鋅3%、多元醇型非離子表面活性劑C12H26032%、由60%乙醇、20%松節(jié)油和20%乙醚組成的有機(jī)溶劑40%。
[0014]實(shí)施例2
一種低界面熱阻的輕質(zhì)冶金復(fù)合材料，其特征在于，原料組分按照重量百分比組成如下=Crl2不銹鋼粉15%、添加Ti和Mo碳化物形成元素的銅合金10%、釹鐵硼合金粉15%、孔隙度為60%的石墨化泡沫碳15%、硬脂酸鋅2%、多元醇型非離子表面活性劑C12H26033%、由60%乙醇、20%松節(jié)油和20%乙醚組成的有機(jī)溶劑40%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低界面熱阻的輕質(zhì)冶金復(fù)合材料，其特征在于，原料組分按照重量百分比組成如下: Crl2不銹鋼粉10-20%、銅合金10-20%、釹鐵硼合金粉10_15%、石墨化泡沫碳10_15%、硬脂酸鋅2-3%、抗氧化劑2-3%、有機(jī)溶劑40-50%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低界面熱阻的輕質(zhì)冶金復(fù)合材料，其特征在于，所述的泡沫碳的孔隙度為60-70%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低界面熱阻的輕質(zhì)冶金復(fù)合材料，其特征在于，所述的抗氧化劑為多元醇型非離子表面活性劑C12H2603。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低界面熱阻的輕質(zhì)冶金復(fù)合材料，其特征在于，所述的銅合金為添加Ti和Mo碳化物形成元素的銅合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低界面熱阻的輕質(zhì)冶金復(fù)合材料，其特征在于，所述的有機(jī)溶劑按體積百分比計(jì)，由60%乙醇、20%松節(jié)油和20%乙醚組成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低界面熱阻的輕質(zhì)冶金復(fù)合材料，其特征在于，原料組分按照重量百分比組成如下：Crl2不銹鋼粉10-20%、銅合金10-20%、釹鐵硼合金粉10-15%、石墨化泡沫碳10-15%、硬脂酸鋅2-3%、抗氧化劑2-3%、有機(jī)溶劑40-50%。本發(fā)明中的石墨化泡沫碳，具有高的比熱導(dǎo)率，Cr、Ti、B或Mo等合金元素有效的改善了金屬與泡沫碳的界面結(jié)合，降低界面熱阻。硬脂酸鋅降低粉末團(tuán)聚性，增加流動性，抗氧化劑能有效地防止發(fā)生氧化，既有較好成型性，燒結(jié)過程容易控制，又能達(dá)到硬度和密度要求的冶金復(fù)合材料。
【IPC分類】B22F1-00
【公開號】CN104646661
【申請?zhí)枴緾N201310598779
【發(fā)明人】修相鵬
【申請人】青島博研達(dá)工業(yè)技術(shù)研究所(普通合伙)
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月25日