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      一種低界面熱阻的輕質冶金復合材料的制作方法

      文檔序號:8329685閱讀:393來源:國知局
      一種低界面熱阻的輕質冶金復合材料的制作方法
      【技術領域】
      [0001]本發(fā)明屬于冶金材料的技術領域,具體涉及一種低界面熱阻的輕質冶金復合材料。
      【背景技術】
      [0002]粉末冶金材料的性能不僅與基體金屬有關,也與增強的第二相的性能和數量有關,同時還與基體和增強相的界面結構有關,即與基體和增強相的界面結合力有關。因此,對金屬基復合材料的研究主要集中在以下幾個方面:(I)同金屬基體與不同種類、形態(tài)的增強材料的復合效果,復合材料的性能;(2)增強材料的開發(fā),包括金屬與非金屬纖維、顆粒、晶須、晶片等;(3)增強相/基體界面優(yōu)化的研究,包括各種金屬基復合材料的界面結構、界面穩(wěn)定性、界面結合與反應、界面反應的控制等;(4)擴大金屬基復合材料的應用領域和范圍。金屬基復合材料研究、開發(fā)的基礎是金屬材料。輕金屬鋁、鎂、鈦及其合金由于其比強度、比模量的優(yōu)勢,作為結構材料在航空航天工業(yè)中得到廣泛的應用,常作為金屬基復合材料的首選金屬基體。從國內外目前的研究和應用狀況來看,其中鋁及其合金應用最為廣泛。
      [0003]高硬度不銹鋼在食品、飲料機械中的廣泛應用,正逐步取代過去的普通碳素合金鋼,由于在這一領域中對材料性能的要求不是很高,而食品工業(yè)對于加工過程以及機械本生,對食品飲料的污染要求是很高的。
      [0004]泡沫碳是一種多孔輕質固態(tài)材料,在聲學、熱學、光學、電學和動力學等方面具有獨特性質。如果將泡沫碳的孔泡內填充導熱良好的金屬,在熱傳導過程中,形成兩種連通的導熱通道,大大增加了導熱效率。并且復合材料的密度比基體金屬低,熱膨脹系數降低,易加工,與其他碳纖維復合材料相比,具有各向同性的導熱性能。如何克服復合材料中存在界面潤濕的問題,將大大降低由于界面帶來的熱阻。
      [0005]釹鐵硼永磁粉中含有30%左右的稀土元素,極易氧化、受潮;在取向模壓時,釹鐵硼磁粉的流動性較差,影響其進入模腔后的均勻分散,以及成形時磁粉的轉動取向度和密度。所以除了通過快冷厚帶技術改變釹鐵硼合金的制備方法外,還可以通過改進工藝,解決上述兩個問題來達到提高釹鐵硼磁體的性能。

      【發(fā)明內容】

      [0006]本發(fā)明的目的是為了克服已有材料存在的不足,提供一種低界面熱阻的輕質冶金復合材料,降低界面熱阻,增加流動性,有效地防止發(fā)生氧化,既有較好成型性,燒結過程容易控制,又能達到硬度和密度要求的冶金復合材料。
      [0007]本發(fā)明采取的技術方案為:
      一種低界面熱阻的輕質冶金復合材料,其特征在于,原料組分按照重量百分比組成如下:
      Crl2不銹鋼粉10-20%、銅合金10-20%、釹鐵硼合金粉10_15%、石墨化泡沫碳10_15%、硬脂酸鋅2-3%、抗氧化劑2-3%、有機溶劑40-50%。
      [0008]上述的泡沫碳的孔隙度為60-70%。
      [0009]上述的抗氧化劑為多元醇型非離子表面活性劑C12H2603。
      [0010]上述的銅合金為添加Ti和Mo碳化物形成元素的銅合金。
      [0011]上述的有機溶劑按體積百分比計,由60%乙醇、20%松節(jié)油和20%乙醚組成。
      [0012]本發(fā)明的有益效果為:
      本發(fā)明中的石墨化泡沫碳,具有高的比熱導率,Cr、T1、B或Mo等合金元素有效的改善了金屬與泡沫碳的界面結合,降低界面熱阻。硬脂酸鋅降低粉末團聚性,增加流動性,抗氧化劑能有效地防止發(fā)生氧化,既有較好成型性,燒結過程容易控制,又能達到硬度和密度要求的冶金復合材料。
      【具體實施方式】
      [0013]實施例1
      一種低界面熱阻的輕質冶金復合材料,其特征在于,原料組分按照重量百分比組成如下=Crl2不銹鋼粉20%、添加Ti和Mo碳化物形成元素的銅合金10%、釹鐵硼合金粉10%、孔隙度為60%的石墨化泡沫碳15%、硬脂酸鋅3%、多元醇型非離子表面活性劑C12H26032%、由60%乙醇、20%松節(jié)油和20%乙醚組成的有機溶劑40%。
      [0014]實施例2
      一種低界面熱阻的輕質冶金復合材料,其特征在于,原料組分按照重量百分比組成如下=Crl2不銹鋼粉15%、添加Ti和Mo碳化物形成元素的銅合金10%、釹鐵硼合金粉15%、孔隙度為60%的石墨化泡沫碳15%、硬脂酸鋅2%、多元醇型非離子表面活性劑C12H26033%、由60%乙醇、20%松節(jié)油和20%乙醚組成的有機溶劑40%。
      【主權項】
      1.一種低界面熱阻的輕質冶金復合材料,其特征在于,原料組分按照重量百分比組成如下: Crl2不銹鋼粉10-20%、銅合金10-20%、釹鐵硼合金粉10_15%、石墨化泡沫碳10_15%、硬脂酸鋅2-3%、抗氧化劑2-3%、有機溶劑40-50%。
      2.根據權利要求1所述的一種低界面熱阻的輕質冶金復合材料,其特征在于,所述的泡沫碳的孔隙度為60-70%。
      3.根據權利要求1所述的一種低界面熱阻的輕質冶金復合材料,其特征在于,所述的抗氧化劑為多元醇型非離子表面活性劑C12H2603。
      4.根據權利要求1所述的一種低界面熱阻的輕質冶金復合材料,其特征在于,所述的銅合金為添加Ti和Mo碳化物形成元素的銅合金。
      5.根據權利要求1所述的一種低界面熱阻的輕質冶金復合材料,其特征在于,所述的有機溶劑按體積百分比計,由60%乙醇、20%松節(jié)油和20%乙醚組成。
      【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低界面熱阻的輕質冶金復合材料,其特征在于,原料組分按照重量百分比組成如下:Crl2不銹鋼粉10-20%、銅合金10-20%、釹鐵硼合金粉10-15%、石墨化泡沫碳10-15%、硬脂酸鋅2-3%、抗氧化劑2-3%、有機溶劑40-50%。本發(fā)明中的石墨化泡沫碳,具有高的比熱導率,Cr、Ti、B或Mo等合金元素有效的改善了金屬與泡沫碳的界面結合,降低界面熱阻。硬脂酸鋅降低粉末團聚性,增加流動性,抗氧化劑能有效地防止發(fā)生氧化,既有較好成型性,燒結過程容易控制,又能達到硬度和密度要求的冶金復合材料。
      【IPC分類】B22F1-00
      【公開號】CN104646661
      【申請?zhí)枴緾N201310598779
      【發(fā)明人】修相鵬
      【申請人】青島博研達工業(yè)技術研究所(普通合伙)
      【公開日】2015年5月27日
      【申請日】2013年11月25日
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