本发明涉及金属材料加工
技术领域：
，特别涉及添加没食子酸丙酯复合金属材料的生产工艺及应用。
背景技术：
：复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观或微观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。复合金属材料极大地改善了单一金属材料的热膨胀性、强度、断裂韧性、冲击韧性、耐磨损性、电性能、磁性能等诸多性能，从而使得复合材料具有优异的力学性能，因而被广泛应用到产品广泛应用于石油、化工、船舶、冶金、矿山、机械制造、电力、水利、交通、环保、压力容器制造、食品、酿造、制药等工业领域。现有的复合金属材料，虽然其性能得到了较大改善，但是仍存在抗冲击性能不足、阻燃性较差等问题。因此如何克服现有技术的不足已成为现有领域亟待解决的技术难题。技术实现要素：为解决上述技术问题，本发明提供添加没食子酸丙酯复合金属材料的生产工艺，通过特定的生产工艺，辅以适宜原料组合，使得制备而成的添加没食子酸丙酯复合金属材料具有优异的缺口冲击强度，且阻燃性能好，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本发明的目的可以通过以下技术方案实现：添加没食子酸丙酯复合金属材料的生产工艺，包括以下步骤：（1）将铝粉80-90份、钛合金20-30份、膨润土20-30份、磷酸二氢钾10-14份倒入研钵中研磨至混合均匀，再将混合粉末送入行星式球磨机中，添加适量的酒精进行湿法球磨，随后将经球磨处理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置备用；（2）将羧基丁腈橡胶粉末12-16份、没食子酸丙酯10-14份、双酚A型环氧树脂8-12份、壳聚糖6-8份加入超声震荡器中超声分散均匀，再加入步骤（1）制备的混合粉末，继续超声震荡处理30-45分钟，得超声处理混合物；（3）将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铵4-6份、聚氧丙烯甘油醚2-4份加入搅拌釜混合，再加入2倍质量的10%碳酸氢三钠溶液，以750-850转/分钟的速度搅拌50分钟，得搅拌处理混合物；（4）将步骤（2）所得的超声处理混合物与步骤（3）所得的搅拌处理混合物共同注入双辊混炼机混炼，压强15MPa，反应温度550℃，反应时间为3小时，得混炼产物；（5）将步骤（5）所得混炼产物装入模具中，在压力550-650MPa下进行冷压成型，保压时间为3分钟；（6）将冷压成型的产物加入坩埚电阻炉中，再加入热稳定剂3-5份、变性剂3-5份，抽真空后进行真空烧结，烧结温度为980-1020℃，烧结时间为1-2小时，得到真空烧结产物；（7）将真空烧结产物进行表面磨削、去毛刺处理，然后浸油，得到成品。优选地，所述热稳定剂选自丙二醇甲醚醋酸酯、1,1-二异丙氧基三甲胺、乙酰磺胺酸钾中的任意一种或几种。优选地，所述变性剂选自对硝基苯酚、鲸蜡烷三甲基溴化铵、六亚甲基四胺中的任意一种或几种。优选地，所述步骤（1）中球磨机的转速为200转/秒，球磨时间为2-4小时。优选地，所述步骤（2）中超声震荡处理的功率为1500W。本发明的另一个目的是提供上述生产工艺在制备含金属成分复合材料中的应用。本发明与现有技术相比，其有益效果为：（1）本发明采用先将铝粉、钛合金、膨润土、磷酸二氢钾进行研磨混匀、湿法球磨、真空干燥得真空干燥混合物，随后将羧基丁腈橡胶粉末、没食子酸丙酯、双酚A型环氧树脂、壳聚糖进行超声震荡后加入前述真空干燥混合物再次超声震荡，配以经搅拌处理的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铵、聚氧丙烯甘油醚进行混炼，最后冷压成型、真空烧结得到成品的生产工艺，使得制备而成的添加没食子酸丙酯复合金属材料具有优异的缺口冲击强度，且阻燃性能好，能够满足行业的要求，具有良好的应用前景。（2）本发明的添加没食子酸丙酯复合金属材料的生产工艺所用原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。具体实施方式下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。实施例1（1）将铝粉80份、钛合金20份、膨润土20份、磷酸二氢钾10份倒入研钵中研磨至混合均匀，再将混合粉末送入行星式球磨机中，添加适量的酒精进行湿法球磨，球磨机的转速为200转/秒，球磨时间为2小时，随后将经球磨处理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置备用；（2）将羧基丁腈橡胶粉末12份、没食子酸丙酯10份、双酚A型环氧树脂8份、壳聚糖6份加入超声震荡器中超声分散均匀，再加入步骤（1）制备的混合粉末，继续超声震荡处理30分钟，得超声处理混合物，其中超声震荡处理的功率为1500W；（3）将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铵4份、聚氧丙烯甘油醚2份加入搅拌釜混合，再加入2倍质量的10%碳酸氢三钠溶液，以750转/分钟的速度搅拌50分钟，得搅拌处理混合物；（4）将步骤（2）所得的超声处理混合物与步骤（3）所得的搅拌处理混合物共同注入双辊混炼机混炼，压强15MPa，反应温度550℃，反应时间为3小时，得混炼产物；（5）将步骤（5）所得混炼产物装入模具中，在压力550MPa下进行冷压成型，保压时间为3分钟；（6）将冷压成型的产物加入坩埚电阻炉中，再加入丙二醇甲醚醋酸酯3份、对硝基苯酚3份，抽真空后进行真空烧结，烧结温度为980℃，烧结时间为1小时，得到真空烧结产物；（7）将真空烧结产物进行表面磨削、去毛刺处理，然后浸油，得到成品。实施例2（1）将铝粉85份、钛合金25份、膨润土25份、磷酸二氢钾12份倒入研钵中研磨至混合均匀，再将混合粉末送入行星式球磨机中，添加适量的酒精进行湿法球磨，球磨机的转速为200转/秒，球磨时间为3小时，随后将经球磨处理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置备用；（2）将羧基丁腈橡胶粉末14份、没食子酸丙酯12份、双酚A型环氧树脂10份、壳聚糖7份加入超声震荡器中超声分散均匀，再加入步骤（1）制备的混合粉末，继续超声震荡处理38分钟，得超声处理混合物，其中超声震荡处理的功率为1500W；（3）将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铵5份、聚氧丙烯甘油醚3份加入搅拌釜混合，再加入2倍质量的10%碳酸氢三钠溶液，以800转/分钟的速度搅拌50分钟，得搅拌处理混合物；（4）将步骤（2）所得的超声处理混合物与步骤（3）所得的搅拌处理混合物共同注入双辊混炼机混炼，压强15MPa，反应温度550℃，反应时间为3小时，得混炼产物；（5）将步骤（5）所得混炼产物装入模具中，在压力600MPa下进行冷压成型，保压时间为3分钟；（6）将冷压成型的产物加入坩埚电阻炉中，再加入1,1-二异丙氧基三甲胺4份、鲸蜡烷三甲基溴化铵4份，抽真空后进行真空烧结，烧结温度为1000℃，烧结时间为1.5小时，得到真空烧结产物；（7）将真空烧结产物进行表面磨削、去毛刺处理，然后浸油，得到成品。实施例3（1）将铝粉90份、钛合金30份、膨润土30份、磷酸二氢钾14份倒入研钵中研磨至混合均匀，再将混合粉末送入行星式球磨机中，添加适量的酒精进行湿法球磨，球磨机的转速为200转/秒，球磨时间为4小时，随后将经球磨处理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置备用；（2）将羧基丁腈橡胶粉末16份、没食子酸丙酯14份、双酚A型环氧树脂12份、壳聚糖8份加入超声震荡器中超声分散均匀，再加入步骤（1）制备的混合粉末，继续超声震荡处理45分钟，得超声处理混合物，其中超声震荡处理的功率为1500W；（3）将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铵6份、聚氧丙烯甘油醚4份加入搅拌釜混合，再加入2倍质量的10%碳酸氢三钠溶液，以850转/分钟的速度搅拌50分钟，得搅拌处理混合物；（4）将步骤（2）所得的超声处理混合物与步骤（3）所得的搅拌处理混合物共同注入双辊混炼机混炼，压强15MPa，反应温度550℃，反应时间为3小时，得混炼产物；（5）将步骤（5）所得混炼产物装入模具中，在压力650MPa下进行冷压成型，保压时间为3分钟；（6）将冷压成型的产物加入坩埚电阻炉中，再加入乙酰磺胺酸钾5份、六亚甲基四胺5份，抽真空后进行真空烧结，烧结温度为1020℃，烧结时间为2小时，得到真空烧结产物；（7）将真空烧结产物进行表面磨削、去毛刺处理，然后浸油，得到成品。实施例4（1）将铝粉90份、钛合金20份、膨润土30份、磷酸二氢钾10份倒入研钵中研磨至混合均匀，再将混合粉末送入行星式球磨机中，添加适量的酒精进行湿法球磨，球磨机的转速为200转/秒，球磨时间为4小时，随后将经球磨处理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置备用；（2）将羧基丁腈橡胶粉末16份、没食子酸丙酯10份、双酚A型环氧树脂12份、壳聚糖6份加入超声震荡器中超声分散均匀，再加入步骤（1）制备的混合粉末，继续超声震荡处理30分钟，得超声处理混合物，其中超声震荡处理的功率为1500W；（3）将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铵4份、聚氧丙烯甘油醚4份加入搅拌釜混合，再加入2倍质量的10%碳酸氢三钠溶液，以850转/分钟的速度搅拌50分钟，得搅拌处理混合物；（4）将步骤（2）所得的超声处理混合物与步骤（3）所得的搅拌处理混合物共同注入双辊混炼机混炼，压强15MPa，反应温度550℃，反应时间为3小时，得混炼产物；（5）将步骤（5）所得混炼产物装入模具中，在压力550MPa下进行冷压成型，保压时间为3分钟；（6）将冷压成型的产物加入坩埚电阻炉中，再加入乙酰磺胺酸钾5份、鲸蜡烷三甲基溴化铵3份，抽真空后进行真空烧结，烧结温度为1020℃，烧结时间为1小时，得到真空烧结产物；（7）将真空烧结产物进行表面磨削、去毛刺处理，然后浸油，得到成品。对比例1（1）将铝粉85份、钛合金25份、膨润土25份、磷酸二氢钾12份倒入研钵中研磨至混合均匀，再将混合粉末送入行星式球磨机中，添加适量的酒精进行湿法球磨，球磨机的转速为200转/秒，球磨时间为3小时，随后将经球磨处理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置备用；（2）将羧基丁腈橡胶粉末14份、没食子酸丙酯12份、壳聚糖7份加入超声震荡器中超声分散均匀，再加入步骤（1）制备的混合粉末，继续超声震荡处理38分钟，得超声处理混合物，其中超声震荡处理的功率为1500W；（3）将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铵5份加入搅拌釜混合，再加入2倍质量的10%碳酸氢三钠溶液，以800转/分钟的速度搅拌50分钟，得搅拌处理混合物；（4）将步骤（2）所得的超声处理混合物与步骤（3）所得的搅拌处理混合物共同注入双辊混炼机混炼，压强15MPa，反应温度550℃，反应时间为3小时，得混炼产物；（5）将步骤（5）所得混炼产物装入模具中，在压力600MPa下进行冷压成型，保压时间为3分钟；（6）将冷压成型的产物加入坩埚电阻炉中，再加入1,1-二异丙氧基三甲胺4份、鲸蜡烷三甲基溴化铵4份，抽真空后进行真空烧结，烧结温度为1000℃，烧结时间为1.5小时，得到真空烧结产物；（7）将真空烧结产物进行表面磨削、去毛刺处理，然后浸油，得到成品。对比例2（1）将铝粉90份、钛合金20份、膨润土30份、磷酸二氢钾10份倒入研钵中研磨至混合均匀，再将混合粉末送入行星式球磨机中，添加适量的酒精进行湿法球磨，球磨机的转速为200转/秒，球磨时间为4小时，随后将经球磨处理的混合粉末置于真空干燥箱中，在100℃下烘干，放置备用；（2）将羧基丁腈橡胶粉末16份、没食子酸丙酯10份、双酚A型环氧树脂12份、壳聚糖6份加入超声震荡器中超声分散均匀，再加入步骤（1）制备的混合粉末，继续超声震荡处理45分钟，得超声处理混合物，其中超声震荡处理的功率为1500W；（3）将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铵4份、聚氧丙烯甘油醚4份加入搅拌釜混合，再加入3倍质量的10%碳酸氢三钠溶液，以850转/分钟的速度搅拌50分钟，得搅拌处理混合物；（4）将步骤（2）所得的超声处理混合物与步骤（3）所得的搅拌处理混合物共同注入双辊混炼机混炼，压强15MPa，反应温度700℃，反应时间为3小时，得混炼产物；（5）将步骤（5）所得混炼产物装入模具中，在压力550MPa下进行冷压成型，保压时间为3分钟；（6）将冷压成型的产物加入坩埚电阻炉中，再加入乙酰磺胺酸钾5份、鲸蜡烷三甲基溴化铵3份，抽真空后进行真空烧结，烧结温度为1020℃，烧结时间为1小时，得到真空烧结产物；（7）将真空烧结产物进行表面磨削、去毛刺处理，然后浸油，得到成品。将通过实施例1-4和对比例1-2的生产工艺制得的添加没食子酸丙酯复合金属材料分别按照ASTMD256的方法测定在23℃、-40℃下的缺口冲击强度，同时测定材料的阻燃等级，所得的测试结果见表1。表1 23℃缺口冲击强度（kJ/m2）-40℃缺口冲击强度（kJ/m2）阻燃性能等级实施例125.318.1V0实施例227.520.4V0实施例326.919.5V0实施例426.118.9V0对比例119.411.6V1对比例218.810.3V0本发明采用先将铝粉、钛合金、膨润土、磷酸二氢钾进行研磨混匀、湿法球磨、真空干燥得真空干燥混合物，随后将羧基丁腈橡胶粉末、没食子酸丙酯、双酚A型环氧树脂、壳聚糖进行超声震荡后加入前述真空干燥混合物再次超声震荡，配以经搅拌处理的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铵、聚氧丙烯甘油醚进行混炼，最后冷压成型、真空烧结得到成品的生产工艺，使得制备而成的添加没食子酸丙酯复合金属材料具有优异的缺口冲击强度，且阻燃性能好，能够满足行业的要求，具有良好的应用前景。本发明的添加没食子酸丙酯复合金属材料的生产工艺所用原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3