一种炉内保温制备碳纤维增强铝基复合材料的方法
【专利摘要】本发明涉及铸造领域，特别涉及到制备碳纤维增强铝基复合材料的方法。碳纤维由于其自身与铝液不浸润，使金属铝液不能浸渗到碳纤维单丝中，采用在碳纤维表面镀覆铜的方式来改善碳纤维与铝液之间的浸润性。采用炉内保温的方法制备碳纤维增强铝基复合材料，通过控制保温炉的保温温度及保温时间来达到能使金属铝液完全浸渗到碳纤维中的目的。
【专利说明】一种炉内保温制备碳纤维增强铝基复合材料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铸造领域，特别涉及到制备碳纤维增强铝基复合材料的方法。
【背景技术】
[0002]碳纤维增强铝基复合材料目前是一种新型的材料，目前采用铸造方法制备碳纤维增强铝基复合材料的方法很少，目前制备碳纤维增强铝基复合材料主要采用挤压铸造的方式，采用传统铸造的方式较少。本发明采用炉内保温的方式制备碳纤维增强铝基复合材料。碳纤维由于其单丝之间的距离小，金属铝液的粘度大，因此通过保温炉的方式控制保温时间，控制铝液的流动性以及粘度。使金属铝液能浸渗到碳纤维的单丝中。制备成性能良好的碳纤维增强铝基复合材料。
【发明内容】
[0003]针对金属铝液不能完全浸渗到碳纤维中，本发明采用炉内保温的方法，解决铝液向碳纤维单丝中的浸渗，在制备碳纤维增强铝基复合材料中，存在两大主要问题，一是碳纤维与金属铝的不浸润问题，通过在碳纤维的表面镀覆铜来解决。另一个主要问题是金属铝液与碳纤维的单丝的结合，金属铝液如果不能完全浸渗到碳纤维的单丝中，会严重影响碳纤维与金属铝液的结合。本发明能解决金属铝液向碳纤维单丝中的浸渗，使碳纤维与铝液结合良好，制备性能良好的复合材料。
[0004]说明书附图
图1光学扫描电镜照片
图中1-单丝碳纤维；2_铝基体；3_镀层与基体接触点。
【具体实施方式】
[0005]本实施方案以制备3K碳纤维增强纯铝复合材料为例说明。按照以上介绍的步骤，对碳纤维表面进行镀铜，然后经过保温炉的保温，在实验过程中一直通氮气保护气，保温炉内的温度设定为750°C，保温时间设定为15min，即可得到3K碳纤维/铝复合材料。得到复合材料，如图1.SEM照片所示，图中⑴所示为碳纤维丝，⑵为金属铝液，从图中可以清晰的观看到金属铝液已经浸渗到碳纤维的单丝中，碳纤维的分布也较均匀。图1中⑶点处的能谱图，能谱中可以检测到铝的成分，说明在碳纤维丝的中间有金属铝液的存在，铝液能较好的浸渗到碳纤维单丝中。本发明能制备成浸渗良好的碳纤维增强铝基复合材料。
[0006]上述实施例是利于说明本发明，而不是对本发明的限制，在发明的构思前提下对本发明的改进，都属于本发明权利要求保护的范围。
【权利要求】
1.一种炉内保温制备碳纤维增强铝基复合材料的方法，包括如下步骤: 步骤a.对碳纤维表面进行镀覆铜； 步骤b.将金属铝在熔炼炉中熔炼，将金属液倒入放好纤维预制体的坩埚中，将坩埚放入保温炉中，在一定温度下保温一段时间，该过程通入氮气保护气； 步骤c.待保温后的金属液冷却，制备成碳纤维/铝基复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种炉内保温制备纤维增强铝基复合材料的方法，其特征在于；保温炉的控制温度在660-800°C之间。
3.根据权利要求1所述的一种炉内保温制备纤维增强铝基复合材料的方法，其特征在于:保温的时间控制在10-20min。
【文档编号】C22C121/02GK104404405SQ201410730506
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】曲迎东, 刘野, 柯岩, 李广龙, 王敏, 解骐鸣 申请人:沈阳工业大学