一种锌银金属复合材料的制备方法与流程

文档序号:14825930发布日期:2018-06-30 08:27阅读:280来源:国知局

本发明涉及一种金属复合材料,尤其涉及一种锌银金属复合材料的制备方法。



背景技术:

常见的金属复合板有:碳钢复合板、铜钢复合板、碳锌复合板、碳银复合板、银钢复合板、铜铝复合板、银铜复合板等。

轧制不锈复合钢复合钢板的方法早在20世纪30年代就引起了一些研究者的关注,轧制复合分为热轧复合和冷轧复合。这种复合法产量高,尺寸精度高,工艺及装备较为成熟,但往往要进行表面处理和退火强化处理。

金属复合材料技术可以发挥组元材料各自的优势,实现各组元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,以压力容器用不锈钢-钢复合板为例,基层用一般的碳钢(Q245R,Q345R等)有很好的机械性能,复层用不锈钢(304,316L等)有很好的耐腐蚀性能,两者通常采用爆炸焊接在一起,只需要几毫米的高价不锈钢,大量节约了成本,并且几乎不改变基材的各种机械性能。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,容易获得方方面面的扶持和帮助。如发展不锈钢复合材料就一直是国家发改委、科技部积极支持、倡导的高科技项目。

在力学性能和工艺性能检验中,如有1个试样的结果不合格时,则从原受验板材(如原受验板材尺寸不够时,可在同批产品中另取)或试板上取双倍试样进行该不合格项目的复验。复验后仍有1个试样的结果不合格时,则该批产品报废,或逐张对不合格项目进行复验。合格者重新组批交货。

由于异质金属复合材料的性能功能化和较低的成本及应用范围广泛,提高了传统金属复合材料的发展潜力。随着国家环保产业政策实施力度的加强,稀有金属复合材料在电力烟气脱硫设备的应用持续增长,同时化工行业的投资国产化程度大大加快,也为稀有金属材料的发展提供了良好发展机遇。

爆炸焊接不锈复合钢板的方法在国内外的开发和应用均起步稍晚。60年代开发,70年代发展成熟,进入商业化生产。

金属复合板是利用各种复合技术将性能不同的金属在 界面上实现冶金结合而形成的复合材料。通过合适的材料 选择及合理的结构设计,金属复合板能够极大地改善单一金属材料的热膨胀性、强度、韧性、耐磨损性、耐腐蚀性、电性能、磁性能等诸多性能,因而被广泛地应用到石油、化工、船舶、冶金、电力、水利、交通、环保、食品、制药等工业领域。金属复合板除了具有结构性和功能性的特征之外,还可以节省贵金属的使用,显著降低各种装备材料的成本。



技术实现要素:

本发明提供一种锌银金属复合材料的制备方法,解决现有金属复合材料强度低、腐蚀率高、耐热温度低和硬度低等技术问题。

本发明采用以下技术方案:一种锌银金属复合材料的制备方法,步骤为:

第一步:按照组份的质量份数配比称取锌100份、碳化硅25-45份、三氧化二镍15-35份、氧化锆纤维5-25份、银80-100份、碳酸钠5-15份、碳6-10份、石墨烯1-5份、聚氯乙烯15-35份、硬脂酸钡0.5-4.5份、SEP5-15份、沸石粉30-50份、滑石粉10-30份、硅灰石20-40份、重质碳酸钙20-60份;

第二步:将锌、氧化锆纤维、三氧化二镍和银投入球磨机中球磨,球磨30-50min,然后投入干燥机中干燥;

第三步:将碳化硅、碳、碳酸钠、聚氯乙烯、硬脂酸钡和SEP投入带有加热器、温度计和搅拌器的反应釜中,升温至40-60℃,搅拌15-35min,加入剩余材料,升温至120-140℃,继续搅拌60-100min,搅拌后的产物在160-180℃下模压10-30min;

第四步:在模压后的产物一面上一次电沉积氧化锆纤维和锌,在模压后的产物另一面上一次电沉积三氧化二镍和银,沉积完全后在煅烧炉中1550-1750℃下煅烧即得。

作为本发明的一种优选技术方案:所述原料按照组份的质量份数配比包括如下:锌100份、碳化硅25份、三氧化二镍15份、氧化锆纤维5份、银80份、碳酸钠5份、碳6份、石墨烯1份、聚氯乙烯15份、硬脂酸钡0.5份、SEP5份、沸石粉30份、滑石粉10份、硅灰石20份、重质碳酸钙20份。

作为本发明的一种优选技术方案:所述原料按照组份的质量份数配比包括如下:锌100份、碳化硅45份、三氧化二镍35份、氧化锆纤维25份、银100份、碳酸钠15份、碳10份、石墨烯5份、聚氯乙烯35份、硬脂酸钡4.5份、SEP15份、沸石粉50份、滑石粉30份、硅灰石40份、重质碳酸钙60份。

作为本发明的一种优选技术方案:所述原料按照组份的质量份数配比包括如下:锌100份、碳化硅35份、三氧化二镍25份、氧化锆纤维15份、银90份、碳酸钠10份、碳8份、石墨烯3份、聚氯乙烯25份、硬脂酸钡2.5份、SEP10份、沸石粉40份、滑石粉20份、硅灰石30份、重质碳酸钙40份。

作为本发明的一种优选技术方案:所述第二步中的干燥温度为60-80℃,干燥时间为15-55min。

作为本发明的一种优选技术方案:所述第三步中的搅拌速度均为80-120r/min,模压压力为30-70MPa。

作为本发明的一种优选技术方案:所述第四步中的煅烧条件是将煅烧炉中抽真空后充入氩气保护。

本发明所述一种锌银金属复合材料的制备方法采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:1、原料来源广泛,强度高,拉伸强度高,弯曲强度高,冲击强度高,亮度高;2、各个组分之间具有协同作用,耐腐蚀性好,耐酸碱腐蚀,耐磨性高达0.0015-0.0035cm3;3、各个组分之间产生协同作用,耐热温度高,耐500-800℃高温,断裂伸长率高,耐寒性好;4、硬度高,使用方便,成本低廉,工艺简单,可以广泛使用。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明:

实施例1:

第一步:按质量份数配比称取:锌100份、碳化硅25份、三氧化二镍15份、氧化锆纤维5份、银80份、碳酸钠5份、碳6份、石墨烯1份、聚氯乙烯15份、硬脂酸钡0.5份、SEP5份、沸石粉30份、滑石粉10份、硅灰石20份、重质碳酸钙20份。

第二步:将锌、氧化锆纤维、三氧化二镍和银投入球磨机中球磨,球磨30-50min,然后投入干燥机中干燥,干燥温度为60-80℃,干燥时间为15-55min。

第三步:将碳化硅、碳、碳酸钠、聚氯乙烯、硬脂酸钡和SEP投入带有加热器、温度计和搅拌器的反应釜中,升温至40℃,搅拌15min,加入剩余材料,升温至120℃,继续搅拌60min,搅拌速度均为80r/min,搅拌后的产物在160℃下模压10min,模压压力为30MPa;

第四步:在模压后的产物一面上一次电沉积氧化锆纤维和锌,在模压后的产物另一面上一次电沉积三氧化二镍和银,沉积完全后在煅烧炉中1550℃下煅烧即得,煅烧条件是将煅烧炉中抽真空后充入氩气保护。

原料来源广泛,强度高,拉伸强度高,弯曲强度高,冲击强度高,亮度高;各个组分之间具有协同作用,耐腐蚀性好,耐酸碱腐蚀,耐磨性高达0.0035cm3;各个组分之间产生协同作用,耐热温度高,耐500℃高温,断裂伸长率高,耐寒性好;硬度高,使用方便,成本低廉,工艺简单,可以广泛使用。

实施例2:

第一步:按质量份数配比称取:锌100份、碳化硅45份、三氧化二镍35份、氧化锆纤维25份、银100份、碳酸钠15份、碳10份、石墨烯5份、聚氯乙烯35份、硬脂酸钡4.5份、SEP15份、沸石粉50份、滑石粉30份、硅灰石40份、重质碳酸钙60份。

第二步:将锌、氧化锆纤维、三氧化二镍和银投入球磨机中球磨,球磨50min,然后投入干燥机中干燥,干燥温度为80℃,干燥时间为55min。

第三步:将碳化硅、碳、碳酸钠、聚氯乙烯、硬脂酸钡和SEP投入带有加热器、温度计和搅拌器的反应釜中,升温至60℃,搅拌35min,加入剩余材料,升温至140℃,继续搅拌100min,搅拌速度均为120r/min,搅拌后的产物在180℃下模压30min,模压压力为70MPa;

第四步:在模压后的产物一面上一次电沉积氧化锆纤维和锌,在模压后的产物另一面上一次电沉积三氧化二镍和银,沉积完全后在煅烧炉中1750℃下煅烧即得,煅烧条件是将煅烧炉中抽真空后充入氩气保护。

原料来源广泛,强度高,拉伸强度高,弯曲强度高,冲击强度高,亮度高;各个组分之间具有协同作用,耐腐蚀性好,耐酸碱腐蚀,耐磨性高达0.0025cm3;各个组分之间产生协同作用,耐热温度高,耐650℃高温,断裂伸长率高,耐寒性好;硬度高,使用方便,成本低廉,工艺简单,可以广泛使用。

实施例3:

第一步:按质量份数配比称取:锌100份、碳化硅35份、三氧化二镍25份、氧化锆纤维15份、银90份、碳酸钠10份、碳8份、石墨烯3份、聚氯乙烯25份、硬脂酸钡2.5份、SEP10份、沸石粉40份、滑石粉20份、硅灰石30份、重质碳酸钙40份。

第二步:将锌、氧化锆纤维、三氧化二镍和银投入球磨机中球磨,球磨40min,然后投入干燥机中干燥,干燥温度为70℃,干燥时间为35min。

第三步:将碳化硅、碳、碳酸钠、聚氯乙烯、硬脂酸钡和SEP投入带有加热器、温度计和搅拌器的反应釜中,升温至50℃,搅拌25min,加入剩余材料,升温至130℃,继续搅拌80min,搅拌速度均为100r/min,搅拌后的产物在170℃下模压20min,模压压力为50MPa;

第四步:在模压后的产物一面上一次电沉积氧化锆纤维和锌,在模压后的产物另一面上一次电沉积三氧化二镍和银,沉积完全后在煅烧炉中1650℃下煅烧即得,煅烧条件是将煅烧炉中抽真空后充入氩气保护。

原料来源广泛,强度高,拉伸强度高,弯曲强度高,冲击强度高,亮度高;各个组分之间具有协同作用,耐腐蚀性好,耐酸碱腐蚀,耐磨性高达0.0015cm3;各个组分之间产生协同作用,耐热温度高,耐800℃高温,断裂伸长率高,耐寒性好;硬度高,使用方便,成本低廉,工艺简单,可以广泛使用。

以上是对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

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