一种高强度微晶玻璃-金属复合材料的制作方法

文档序号:16530926发布日期:2019-01-05 10:45阅读:116来源:国知局

本发明涉及金属材料技术领域,特别是涉及一种高强度微晶玻璃-金属复合材料。



背景技术:

复合材料是一种混合物。在很多领域都发挥了很大的作用,代替了很多传统的材料。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。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。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料。

早在上世纪60年代,为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要,先后研制和生产了以高性能纤维为增强材料的复合材料。为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别,将这种复合材料称为先进复合材料。先进复合材料除作为结构材料外,还可用作功能材料,但是这些材料的强度较差。

为此,有必要针对上述问题,提出一种高强度微晶玻璃-金属复合材料,其能够解决现有技术中存在的问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种高强度微晶玻璃-金属复合材料,以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种高强度微晶玻璃-金属复合材料,包括微晶玻璃层及金属层,其中,所述微晶玻璃层占所述复合材料的质量分数为15~20%,所述金属层占所述复合材料的质量分数为80~85%;所述微晶玻璃层中,按照重量份计包括:二氧化硅和二氧化钛总量60~80份,氮化铝10~15份,氧化硼1~5份,碱金属氧化物10~20份;所述金属层包括:金属基底层,以及设置在所述金属基底的表面的镍基合金层,所述镍基合金层按照质量百分比计包括:镍15~20%,钛3.2~4.0%,铬0.6~1.5%,锰0.5~0.9%,镁0.1~0.3%,余量为铁;在所述镍基合金层的表面设有陶瓷层。

优选的,所述微晶玻璃层占所述复合材料的质量分数为17.5%,所述金属层占所述复合材料的质量分数为82.5%。

优选的,所述微晶玻璃层中,按照重量份计包括:二氧化硅和二氧化钛总量70份,氮化铝12.5份,氧化硼3份,碱金属氧化物15份。

优选的,所述二氧化硅和所述二氧化钛的质量之比为2~6:1。

优选的,所述二氧化硅和所述二氧化钛的质量之比为4:1。

优选的,所述陶瓷纤维层的厚度为1~2mm。

优选的,所述陶瓷层为氮化硅陶瓷层或氮化铝陶瓷层。

与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明中的微晶玻璃-金属复合材料中通过设置微晶玻璃层、镍基合金层以及陶瓷层,使得微晶玻璃-金属复合材料的强度大大提高。

具体实施方式

本发明通过下列实施例作进一步说明:根据下述实施例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

本发明公开一种高强度微晶玻璃-金属复合材料,包括微晶玻璃层及金属层,其中,所述微晶玻璃层占所述复合材料的质量分数为15~20%,所述金属层占所述复合材料的质量分数为80~85%,优选的,所述微晶玻璃层占所述复合材料的质量分数为17.5%,所述金属层占所述复合材料的质量分数为82.5%。

其中,所述微晶玻璃层中,按照重量份计包括:二氧化硅和二氧化钛总量60~80份,氮化铝10~15份,氧化硼1~5份,碱金属氧化物10~20份,优选的,二氧化硅和二氧化钛总量70份,氮化铝12.5份,氧化硼3份,碱金属氧化物15份。其中,所述二氧化硅和所述二氧化钛的质量之比为2~6:1,优选的,所述二氧化硅和所述二氧化钛的质量之比为4:1。

其中,所述金属层包括:金属基底层,以及设置在所述金属基底的表面的镍基合金层,所述镍基合金层按照质量百分比计包括:镍15~20%,钛3.2~4.0%,铬0.6~1.5%,锰0.5~0.9%,镁0.1~0.3%,余量为铁;优选的,镍17.5%,钛3.6%,铬1.1%,锰0.7%,镁0.2%,余量为铁。

其中,在所述镍基合金层的表面设有陶瓷层,所述陶瓷纤维层的厚度为1~2mm,优选的,所述陶瓷纤维层的厚度为1.5mm。所述陶瓷纤维层的厚度为1~2mm。

本发明中的微晶玻璃-金属复合材料中通过设置微晶玻璃层、镍基合金层以及陶瓷层,使得微晶玻璃-金属复合材料的强度大大提高。

通过对本发明中的微晶玻璃-金属复合材料进行力学性能测试,结果表明,该微晶玻璃-金属复合材料具有良好的力学性能稳定性及延展性。

最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种高强度微晶玻璃‑金属复合材料,包括微晶玻璃层及金属层,其中,所述微晶玻璃层占所述复合材料的质量分数为15~20%,所述金属层占所述复合材料的质量分数为80~85%;所述微晶玻璃层中,按照重量份计包括:二氧化硅和二氧化钛总量60~80份,氮化铝10~15份,氧化硼1~5份,碱金属氧化物10~20份;所述金属层包括:金属基底层,以及设置在所述金属基底的表面的镍基合金层,所述镍基合金层按照质量百分比计包括:镍15~20%,钛3.2~4.0%,铬0.6~1.5%,锰0.5~0.9%,镁0.1~0.3%,余量为铁;在所述镍基合金层的表面设有陶瓷层。本发明中的微晶玻璃‑金属复合材料中通过设置微晶玻璃层、镍基合金层以及陶瓷层,使得微晶玻璃‑金属复合材料的强度大大提高。

技术研发人员:黄俊
受保护的技术使用者:张家港市沐和新材料技术开发有限公司
技术研发日:2018.09.12
技术公布日:2019.01.04
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