CN102963075A

CN102963075A - 一种耐热复合金属材料

Info

Publication number: CN102963075A
Application number: CN2012104905530A
Authority: CN
Inventors: 施建东
Original assignee: CHANGSHU DONGTAO METAL COMPOSITE MATERIAL Co Ltd
Current assignee: CHANGSHU DONGTAO METAL COMPOSITE MATERIAL Co Ltd
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2013-03-13

Abstract

本发明公开一种耐热复合金属材料，所述耐热复合金属材料包括金属材料层、无机纤维层和高分子材料层，所述金属材料层是钛合金，所述无机纤维层是硼纤维，所述高分子材料层是合成树脂，所述钛合金占复合金属材料主体重量的14%-31%，所述硼纤维占复合金属材料主体重量的21%-26%，所述合成树脂占复合金属材料主体重量的48%-60%，本发明提供一种耐热复合金属材料，具有质量轻，耐热和耐疲劳等特点。

Description

一种耐热复合金属材料

技术领域

本发明涉及一种金属材料，尤其涉及一种耐热复合金属材料。

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。按其结构特点又分为：①纤维增强复合材料。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。②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。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。复合材料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（如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等）为增强材料的复合材料，其比强度大于4×106厘米（cm），比模量大于4×108cm。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。按基体材料不同，先进复合材料分为树脂基、金属基和陶瓷基复合材料。其使用温度分别达250～350℃、350～1200℃和1200℃以上。先进复合材料除作为结构材料外，还可用作功能材料，如梯度复合材料(材料的化学和结晶学组成、结构、空隙等在空间连续梯变的功能复合材料)、机敏复合材料（具有感觉、处理和执行功能，能适应环境变化的功能复合材料）、仿生复合材料、隐身复合材料等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐热复合金属材料，具有质量轻，耐热和耐疲劳等特点。

本发明的技术方案是：一种耐热复合金属材料，所述耐热复合金属材料包括金属材料层、无机纤维层和高分子材料层，所述金属材料层是钛合金，所述无机纤维层是硼纤维，所述高分子材料层是合成树脂，所述钛合金占复合金属材料主体重量的14%-31%，所述硼纤维占复合金属材料主体重量的21%-26%，所述合成树脂占复合金属材料主体重量的48%-60%。

在本发明一个较佳实施例中，所述合成树脂为酚醛树脂、脲醛树脂或环氧树脂。

在本发明一个较佳实施例中，所述钛合金占复合金属材料主体重量的28%，所述硼纤维占复合金属材料主体重量的24%，所述合成树脂占复合金属材料主体重量的48%。

本发明的一种耐热复合金属材料，具有质量轻，耐热和耐疲劳等特点。

附图说明

附图1为本发明耐热复合金属材料一较佳实施例的立体结构示意图。

附图中各部件的标记如下：1、金属材料层，2、无机纤维层，3、高分子材料层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，图1是本发明一种耐热复合金属材料，所述耐热复合金属材料包括金属材料层1、无机纤维层2和高分子材料层3，所述金属材料层1是钛合金，所述无机纤维层2是硼纤维，所述高分子材料层3是合成树脂。

进一步说明所述合成树脂为酚醛树脂、脲醛树脂或环氧树脂，所述钛合金占复合金属材料主体重量的28%，所述硼纤维占复合金属材料主体重量的24%，所述合成树脂占复合金属材料主体重量的48%。所述钛合金具有良好的综合性能，组织稳定性好，有良好的韧性、塑性和高温变形性能，能较好地进行热压力加工，能进行淬火、时效使合金强，热处理后的强度约比退火状态提高50%～100%；高温强度高，可在400℃～500℃的温度下长期工作，其热稳定性次于α钛合金。所述硼纤维在金属丝上沉积硼而形成的无机纤维。通常用氢和三氯化硼在炽热的钨丝上反应，置换出无定形的硼沉积于钨丝表面获得。属脆性材料，抗拉强度约3500兆帕，弹性模量400吉帕，密度只有钢材的1／4，抗压缩性能好；在惰性气体中，高温性能良好；在空气中超过500℃时，强度显著降低。是良好的增强材料，可与金属、塑料或陶瓷复合，制成高温结构用复合材料，所述合成树脂是塑料的最主要成分，其在塑料中的含量一般在40%～100%。由于含量大，而且树脂的性质常常决定了塑料的性质。本发明的一种耐热复合金属材料，具有质量轻，耐热和耐疲劳等特点。

本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，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书所限定的保护范围为准。

Claims

1.一种耐热复合金属材料，其特征在于：所述耐热复合金属材料包括金属材料层、无机纤维层和高分子材料层，所述金属材料层是钛合金，所述无机纤维层是硼纤维，所述高分子材料层是合成树脂，所述钛合金占复合金属材料主体重量的14%-31%，所述硼纤维占复合金属材料主体重量的21%-26%，所述合成树脂占复合金属材料主体重量的48%-60%。

2.根据权利要求1所述的耐热复合金属材料，其特征在于：所述合成树脂为酚醛树脂、脲醛树脂或环氧树脂。

3.根据权利要求1所述的耐热复合金属材料，其特征在于：所述钛合金占复合金属材料主体重量的28%，所述硼纤维占复合金属材料主体重量的24%，所述合成树脂占复合金属材料主体重量的48%。