本发明涉及金属材料加工
技术领域：
，特别涉及一种复合金属材料的制备方法及应用。
背景技术：
：复合金属材料，是指利用复合技术或多种、化学、力学性能不同的金属在界面上实现冶金结合而形成的复合材料，其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。复合金属材料可以发挥原材料各自的优势，实现各原材料资源的最优配置，节约贵重金属材料，实现单一金属不能满足的性能要求，它既可以替代进口并填补国内空白，又具有广阔应用范围，具有很好的经济效益和社会效益。而现有的复合金属材料，虽然其性能得到了较大改善，但是一些常见金属的合金材料在大量的使用过程也日益凸显了其不足，在某些特殊行业或是特殊性能要求下，现阶段的合金也是存在着很大的缺陷的，如对于某些特种行业存在着耐盐雾腐蚀性能欠佳、热变形温度较低等缺陷。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，本发明提供一种复合金属材料的制备方法，通过特定的生产工艺，辅以适宜原料组合，使得制备而成的复合金属材料耐盐雾腐蚀性强，不易热变形，且导热率高，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：一种复合金属材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将314不锈钢粉50-60份、铜粉35-45份、镁粉16-20份、铟粉5-9份、氯化锡4-6份、二硒化铌4-6份、硼氢化钠2-4份、玻璃纤维2-4份混合，放入球磨机中在转速400-500r/min，球料比为1:1下球磨90min；（2）将球磨混合物放入水浴锅中，在温度80-85℃下水浴50-60min；（3）将水浴后的混合物注入三辊混炼机，在500℃条件下搅拌密炼35-45min，随后依次加入柠檬酸三辛酯10-15份、丙烯酸甲酯8-12份、三甲硅基甲基磷酸二甲酯6-10份、对氨基甲苯邻磺酰苯胺5-9份、N-羟基丁二酰亚胺3-5份、热稳定剂2-4份、变性剂2-4份，在350℃条件下继续搅拌密炼20-30min；（4）将经密炼的混合料用双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机螺杆直径为65mm，长径比50：1，停留时间4-6min，压力为20MPa；（5）将经双螺杆挤出机挤出的颗粒料放入模具中，在液压机中以230-260MPa的压力下压制成型，获得生坯；（6）将生坯放入烧结炉中进行烧结，温度为1200℃，烧结压力为4MPa，保温时间为1.5h，冷却后得到成品。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（3）中三辊混炼机的搅拌速度为900-1000r/min。优选地，所述步骤（4）中双螺杆挤出机的温度参数为：一区温度290-300℃，二区温度290-310℃，三区温度295-315℃，四区温度280-300℃，机头温度310℃。本发明的另一个目的是提供上述制备方法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314不锈钢粉、铜粉、镁粉、铟粉、氯化锡、二硒化铌、硼氢化钠、玻璃纤维混合球磨，然后水浴保温，再经三辊混炼机高温密炼，添加柠檬酸三辛酯、丙烯酸甲酯、三甲硅基甲基磷酸二甲酯、对氨基甲苯邻磺酰苯胺、N-羟基丁二酰亚胺、热稳定剂、变性剂后二次密炼，双螺杆挤出造粒，模压成型，高温烧结并经冷却得到成品的制备方法，使得制备而成的复合金属材料耐盐雾腐蚀性强，不易热变形，且导热率高，能够满足行业的要求，具有良好的应用前景。（2）本发明的复合金属材料的制备方法所用原料廉价、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314不锈钢粉50份、铜粉35份、镁粉16份、铟粉5份、氯化锡4份、二硒化铌4份、硼氢化钠2份、玻璃纤维2份混合，放入球磨机中在转速400r/min，球料比为1:1下球磨90min；（2）将球磨混合物放入水浴锅中，在温度80℃下水浴50min；（3）将水浴后的混合物注入三辊混炼机，在500℃条件下搅拌密炼35min，随后依次加入柠檬酸三辛酯10份、丙烯酸甲酯8份、三甲硅基甲基磷酸二甲酯6份、对氨基甲苯邻磺酰苯胺5份、N-羟基丁二酰亚胺3份、丙二醇甲醚醋酸酯2份、对硝基苯酚2份，在350℃条件下继续搅拌密炼20min，两次密炼过程中三辊混炼机的搅拌速度为900r/min；（4）将经密炼的混合料用双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机螺杆直径为65mm，长径比50：1，停留时间4min，压力为20MPa，双螺杆挤出机的温度参数为：一区温度290℃，二区温度290℃，三区温度295℃，四区温度280℃，机头温度310℃；（5）将经双螺杆挤出机挤出的颗粒料放入模具中，在液压机中以230MPa的压力下压制成型，获得生坯；（6）将生坯放入烧结炉中进行烧结，温度为1200℃，烧结压力为4MPa，保温时间为1.5h，冷却后得到成品。实施例2（1）将314不锈钢粉55份、铜粉40份、镁粉18份、铟粉7份、氯化锡5份、二硒化铌5份、硼氢化钠3份、玻璃纤维3份混合，放入球磨机中在转速450r/min，球料比为1:1下球磨90min；（2）将球磨混合物放入水浴锅中，在温度82℃下水浴55min；（3）将水浴后的混合物注入三辊混炼机，在500℃条件下搅拌密炼40min，随后依次加入柠檬酸三辛酯13份、丙烯酸甲酯10份、三甲硅基甲基磷酸二甲酯8份、对氨基甲苯邻磺酰苯胺7份、N-羟基丁二酰亚胺4份、1,1-二异丙氧基三甲胺3份、鲸蜡烷三甲基溴化铵3份，在350℃条件下继续搅拌密炼25min，两次密炼过程中三辊混炼机的搅拌速度为950r/min；（4）将经密炼的混合料用双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机螺杆直径为65mm，长径比50：1，停留时间5min，压力为20MPa，双螺杆挤出机的温度参数为：一区温度295℃，二区温度300℃，三区温度305℃，四区温度290℃，机头温度310℃；（5）将经双螺杆挤出机挤出的颗粒料放入模具中，在液压机中以245MPa的压力下压制成型，获得生坯；（6）将生坯放入烧结炉中进行烧结，温度为1200℃，烧结压力为4MPa，保温时间为1.5h，冷却后得到成品。实施例3（1）将314不锈钢粉60份、铜粉45份、镁粉20份、铟粉9份、氯化锡6份、二硒化铌6份、硼氢化钠4份、玻璃纤维4份混合，放入球磨机中在转速500r/min，球料比为1:1下球磨90min；（2）将球磨混合物放入水浴锅中，在温度85℃下水浴60min；（3）将水浴后的混合物注入三辊混炼机，在500℃条件下搅拌密炼45min，随后依次加入柠檬酸三辛酯15份、丙烯酸甲酯12份、三甲硅基甲基磷酸二甲酯10份、对氨基甲苯邻磺酰苯胺9份、N-羟基丁二酰亚胺5份、乙酰磺胺酸钾4份、六亚甲基四胺4份，在350℃条件下继续搅拌密炼30min，两次密炼过程中三辊混炼机的搅拌速度为1000r/min；（4）将经密炼的混合料用双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机螺杆直径为65mm，长径比50：1，停留时间6min，压力为20MPa，双螺杆挤出机的温度参数为：一区温度300℃，二区温度310℃，三区温度315℃，四区温度300℃，机头温度310℃；（5）将经双螺杆挤出机挤出的颗粒料放入模具中，在液压机中以260MPa的压力下压制成型，获得生坯；（6）将生坯放入烧结炉中进行烧结，温度为1200℃，烧结压力为4MPa，保温时间为1.5h，冷却后得到成品。实施例4（1）将314不锈钢粉60份、铜粉35份、镁粉20份、铟粉5份、氯化锡6份、二硒化铌4份、硼氢化钠4份、玻璃纤维2份混合，放入球磨机中在转速500r/min，球料比为1:1下球磨90min；（2）将球磨混合物放入水浴锅中，在温度80℃下水浴60min；（3）将水浴后的混合物注入三辊混炼机，在500℃条件下搅拌密炼35min，随后依次加入柠檬酸三辛酯15份、丙烯酸甲酯8份、三甲硅基甲基磷酸二甲酯10份、对氨基甲苯邻磺酰苯胺5份、N-羟基丁二酰亚胺5份、丙二醇甲醚醋酸酯2份、鲸蜡烷三甲基溴化铵4份，在350℃条件下继续搅拌密炼20min，两次密炼过程中三辊混炼机的搅拌速度为1000r/min；（4）将经密炼的混合料用双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机螺杆直径为65mm，长径比50：1，停留时间4min，压力为20MPa，双螺杆挤出机的温度参数为：一区温度300℃，二区温度290℃，三区温度315℃，四区温度280℃，机头温度310℃；（5）将经双螺杆挤出机挤出的颗粒料放入模具中，在液压机中以260MPa的压力下压制成型，获得生坯；（6）将生坯放入烧结炉中进行烧结，温度为1200℃，烧结压力为4MPa，保温时间为1.5h，冷却后得到成品。对比例1（1）将314不锈钢粉80份、铜粉40份、镁粉18份、铟粉7份、氯化锡5份、二硒化铌10份、硼氢化钠3份、玻璃纤维3份混合，放入球磨机中在转速450r/min，球料比为1:1下球磨90min；（2）将球磨混合物放入水浴锅中，在温度82℃下水浴55min；（3）将水浴后的混合物注入三辊混炼机，在500℃条件下搅拌密炼40min，随后依次加入柠檬酸三辛酯20份、丙烯酸甲酯10份、三甲硅基甲基磷酸二甲酯8份、对氨基甲苯邻磺酰苯胺7份、N-羟基丁二酰亚胺4份、1,1-二异丙氧基三甲胺9份、鲸蜡烷三甲基溴化铵3份，在350℃条件下继续搅拌密炼25min，两次密炼过程中三辊混炼机的搅拌速度为950r/min；（4）将经密炼的混合料用双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机螺杆直径为65mm，长径比50：1，停留时间5min，压力为20MPa，双螺杆挤出机的温度参数为：一区温度295℃，二区温度300℃，三区温度305℃，四区温度290℃，机头温度310℃；（5）将经双螺杆挤出机挤出的颗粒料放入模具中，在液压机中以245MPa的压力下压制成型，获得生坯；（6）将生坯放入烧结炉中进行烧结，温度为1200℃，烧结压力为4MPa，保温时间为1.5h，冷却后得到成品。对比例2（1）将314不锈钢粉50份、铜粉35份、镁粉16份、铟粉5份、氯化锡4份、二硒化铌4份、硼氢化钠2份、玻璃纤维2份混合，放入球磨机中在转速500r/min，球料比为1:1下球磨90min；（2）将球磨混合物放入水浴锅中，在温度80℃下水浴50min；（3）将水浴后的混合物注入三辊混炼机，在700℃条件下搅拌密炼35min，随后依次加入柠檬酸三辛酯10份、丙烯酸甲酯8份、三甲硅基甲基磷酸二甲酯6份、对氨基甲苯邻磺酰苯胺5份、N-羟基丁二酰亚胺3份、丙二醇甲醚醋酸酯2份、对硝基苯酚2份，在350℃条件下继续搅拌密炼35min，两次密炼过程中三辊混炼机的搅拌速度为900r/min；（4）将经密炼的混合料用双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机螺杆直径为65mm，长径比50：1，停留时间4min，压力为20MPa，双螺杆挤出机的温度参数为：一区温度290℃，二区温度290℃，三区温度295℃，四区温度280℃，机头温度310℃；（5）将经双螺杆挤出机挤出的颗粒料放入模具中，在液压机中以150MPa的压力下压制成型，获得生坯；（6）将生坯放入烧结炉中进行烧结，温度为1200℃，烧结压力为4MPa，保温时间为1.5h，冷却后得到成品。将通过实施例1-4和对比例1-2的制备方法制得的复合金属材料分别浸泡于10wt%的NaCl溶液中8天，后置于适度98%、温度50℃的环境中放置30天观察是否腐蚀，并且按照相关国家和行业标准分别测定材料的热变形温度和导热率，所得的测试结果见表1。表1 耐盐雾腐蚀性热变形温度（℃）导热率（W/mK）实施例1无变化11808.9实施例2无变化12509.7实施例3无变化12309.4实施例4无变化12009.0对比例1轻度腐蚀10507.2对比例2轻度腐蚀10206.8本发明采用先将314不锈钢粉、铜粉、镁粉、铟粉、氯化锡、二硒化铌、硼氢化钠、玻璃纤维混合球磨，然后水浴保温，再经三辊混炼机高温密炼，添加柠檬酸三辛酯、丙烯酸甲酯、三甲硅基甲基磷酸二甲酯、对氨基甲苯邻磺酰苯胺、N-羟基丁二酰亚胺、热稳定剂、变性剂后二次密炼，双螺杆挤出造粒，模压成型，高温烧结并经冷却得到成品的制备方法，使得制备而成的复合金属材料耐盐雾腐蚀性强，不易热变形，且导热率高，能够满足行业的要求，具有良好的应用前景。本发明的复合金属材料的制备方法所用原料廉价、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