一种含有SiC的金属复合材料的制作方法

文档序号:3256295阅读:241来源:国知局
专利名称:一种含有SiC的金属复合材料的制作方法
技术领域
本发明涉及一种含有SiC的金属复合材料,通过添加不同比例的SiC,改善金属复 合材料本身的性能。
背景技术
复合材料(Composite materials),是以一种材料为基体,另一种材料为增强体 (reinforcement)组合而成的材料。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。纤维增强金属复合材料的主要由纤维增强基与金属基组合而成,其性能特点是比 强度、比模量和高温性能好等,特别适用于航空航天工业中应用,如航天飞机主舱骨架支 柱、飞机发动机风扇叶片、尾男、空间站结构材料,又如在汽车结构、保险杠、活塞连杆,自行 车(赛车)车架以及体育运动其它器械上也得到了应用。单一的纤维增强金属复合材料, 虽然具有上述优点,但是还是不能满足特殊行业的需求,如航空飞机的导槽、其弹性模量要 求较高;又如,飞机导弹用的薄板对于拉伸模量要求较高。因此,如何研发出一种金属复合材料,能够满足各种领域的不同需求,是本发明所 要进行解决的课题。

发明内容
针对上述需求,本发明提供了一种含有SiC的金属复合材料,能够满足各种场合 的需求。本发明提供了一种含有SiC的金属复合材料,为纤维增强金属复合材料,该金属 复合材料还含有SiC。优先地,所述SiC所占质量百分比为17%。优先地,所述SiC所占质量百分比为25%。优先地,所述SiC所占质量百分比为35%。本发明揭示的含有SiC的金属复合材料,通过添加不同比例的SiC,改善金属复合 材料本身的性能。
具体实施例方式为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案,并使本发明的上述目 的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。实施例1复合材料是一种混合物。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。纤维复合材料,将各种纤维增强体置于基体材料 内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。与普通单增强相复合材料比,其冲击强度、 疲劳强度和断裂韧性显著提高,并具有特殊的热膨胀性能。碳化硅又称金钢砂或耐火砂。碳 化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料在电阻 炉内经高温冶炼而成。目前我国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种,均 为六方晶体,比重为3. 20 3. 25,显微硬度为观40 3320kg/mm2。包括黑碳化硅和绿碳化 硅,其中黑碳化硅是以石英砂,石油焦和优质硅石为主要原料,通过电阻炉高温冶炼而成。 其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉,性脆而锋利。绿碳化硅是以石油焦和优 质硅石为主要原料,添加食盐作为添加剂,通过电阻炉高温冶炼而成。其硬度介于刚玉和金 刚石之间,机械强度高于刚玉。由于复合材料和SiC为本领域技术人员的公知材料,普通技 术人员完全可以理解其物理性能与化学性能,因此对其不作详细描述。本发明实施例中,在金属复合材料制备过程中,加入SiC所占质量百分比为17%, 以提高金属复合材料本身的弹性模量,经试验证明,其弹性模量较不添加SiC之前,提高了 65%,完全可以满足航空结构的导槽和角材。实施例2本发明实施例中,在金属复合材料制备过程中,加入SiC所占质量百分比为25 %, 以提高金属复合材料本身的拉伸模量,经试验证明,其拉伸模量可提高至100千兆帕以上, 可以完全飞机和导弹外的薄板的需求。实施例3本发明实施例中,在金属复合材料制备过程中,加入SiC所占质量百分比为35 %, 以提高金属复合材料本身的热膨胀系数,经试验证明,其膨胀系数可达5. 2ppm/0F,适合作 为航天望远镜外壳的材料。本发明揭示的含有SiC的金属复合材料,通过添加不同比例的SiC,改善金属复合 材料本身的性能。以上所述,仅为本发明的具体实施方式
。本发明的保护范围并不局限于此,任何熟 悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围 为准。
权利要求
1.一种含有SiC的金属复合材料,为纤维增强金属复合材料,其特征在于,该金属复合 材料还含有Sic。
2.根据权利要求1所述的含有SiC的金属复合材料,其特征在于,所述SiC所占质量百 分比为17%。
3.根据权利要求1所述的含有SiC的金属复合材料,其特征在于,所述SiC所占质量百 分比为25%。
4.根据权利要求1所述的含有SiC的金属复合材料,其特征在于,所述SiC所占质量百 分比为35%。
全文摘要
本发明提供了一种含有SiC的金属复合材料,为纤维增强金属复合材料,该金属复合材料还含有SiC。本发明揭示的含有SiC的金属复合材料,通过添加不同比例的SiC,改善金属复合材料本身的性能。
文档编号C22C49/00GK102115858SQ20091025164
公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者施建东 申请人:常熟市东涛金属复合材料有限公司
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