1.一種金屬基復(fù)合材料,其特征在于,所述的金屬基復(fù)合材料由上到下依次包括塑料工作層(1)、中間結(jié)合層(2)以及金屬基體(3);所述塑料工作層(1)材料的各成分質(zhì)量百分含量為:聚苯酯30~50%,聚酰胺20~40%,聚四氟乙烯20~40%,碳纖維8~15%,銅粉3~7%,二硫化鉬5%;所述中間結(jié)合層(2)材料的各成分質(zhì)量百分含量為:環(huán)氧樹脂40~60%,聚氨酯30~50%,氧化鋁粉10~20%,硅烷偶聯(lián)劑10~20%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬基復(fù)合材料,其特征在于,所述金屬基體(1)的材料為45#鋼或鋁合金或銅合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬基復(fù)合材料,其特征在于,所述聚苯酯粒度為20μm,密度為1.83g/cm3;聚酰胺的粒度為30μm,密度為1.2g/cm3;聚四氟乙烯的粒度為10μm,密度為2.15g/cm3;銅粉的粒度為5μm,密度為3.52g/cm3;碳纖維的粒度為30~40μm;二硫化鉬的粒度為30~50μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬基復(fù)合材料,其特征在于,所述的中間結(jié)合層(2)厚度在0.3~0.5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的金屬基復(fù)合材料的制備方法,其特征在于:包括如下步驟:
a)對(duì)金屬基體(1)進(jìn)行超聲波清洗,時(shí)間為15~20min,超聲波清洗結(jié)束將金屬基體(1)放入真空烘干機(jī)中進(jìn)行第一次烘干,烘干結(jié)束進(jìn)行噴砂處理,噴砂粒徑為20~80目石英砂,噴砂壓力為0.8MPa,噴砂時(shí)間為5~10s,噴砂結(jié)束對(duì)金屬基體(1)用去離子水清洗3~5次,水洗結(jié)束將金屬基體(1)放入濃硫酸與水的混合液中浸泡5~10min,然后對(duì)金屬基體(1)用去離子水清洗5次,水洗結(jié)束將金屬基體(1)放入真空烘干機(jī)中第二次烘干;
b)按質(zhì)量百分含量的配比,將中間結(jié)合層(2)材料混合均勻,將步驟a)處理過的金屬基體(1)放入熱壓燒結(jié)爐的模具中,再將混合好的中間結(jié)合層(2)材料放入模具中合模,在10min內(nèi)將模具溫度升高到80℃對(duì)模具與中間結(jié)合層2材料進(jìn)行預(yù)熱,采用30~50Mpa的壓力進(jìn)行加壓,然后卸載壓力,再對(duì)熱壓燒結(jié)爐繼續(xù)加熱,并重新加壓;
c)按質(zhì)量百分含量的配比,將塑料工作層(3)材料放入烘干機(jī)中進(jìn)行烘干,烘干結(jié)束將塑料工作層(3)材料混合均勻;
d)將步驟c)處理過的塑料工作層(3)材料放入步驟b)中的熱壓燒結(jié)爐的模具中,在5min內(nèi)將模具溫度升高到80℃對(duì)模具與復(fù)合材料進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱結(jié)束采用50~60Mpa的壓力對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行預(yù)壓,然后卸載壓力,再繼續(xù)加熱并重新加壓,預(yù)壓結(jié)束進(jìn)行排氣處理,在10min內(nèi)將溫度升至240℃,壓力達(dá)到6~7Mpa,且塑料材料進(jìn)入熔融狀態(tài)之前進(jìn)行卸壓排氣,排氣動(dòng)作要連續(xù)兩次,每次持續(xù)時(shí)間為5秒,排氣后繼續(xù)加熱,重新加載壓力,排氣結(jié)束進(jìn)行交聯(lián)固化處理,在30min內(nèi)將溫度升高到240℃、壓力升高到6~7Mpa,并保溫60min,復(fù)合材料在此期間發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),最后卸掉壓力,將復(fù)合材料成型件隨爐冷卻至70℃脫模,從而得到金屬基復(fù)合材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬基復(fù)合材料的制備方法,步驟a)第一次烘干中,烘干機(jī)的溫度設(shè)置為80℃,時(shí)間為0.5小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬基復(fù)合材料的制備方法,步驟a)第二次烘干中,烘干機(jī)的溫度設(shè)置為80℃,時(shí)間為1小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬基復(fù)合材料的制備方法,步驟a)中,濃硫酸與水比重為1:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬基復(fù)合材料的制備方法,步驟c)中,設(shè)定烘干機(jī)的溫度設(shè)置為70℃,時(shí)間為2.5~4小時(shí)。