CN103273690A

CN103273690A - 一种高硬度复合金属材料

Info

Publication number: CN103273690A
Application number: CN 201310192878
Authority: CN
Inventors: 蒋泽锋
Original assignee: KUNSHAN QIAORUI METAL CO Ltd
Current assignee: KUNSHAN QIAORUI METAL CO Ltd
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2013-09-04

Abstract

本发明公开一种高硬度复合金属材料，所述高硬度复合金属材料包括轻金属材料层、半金属材料层和稀有金属材料层，所述轻金属材料层是铝镁合金，所述半金属材料层是钙钛矿，所述稀有金属材料层是碳化钨合金，所述铝镁合金占复合金属材料主体重量的11%-31%，所述钙钛矿占复合金属材料主体重量的31%-47%，所述碳化钨合金占复合金属材料主体重量的33%-43%，本发明提供一种高硬度复合金属材料，具有散热性较好、抗压性较强和超高的硬度等特点。

Description

一种高硬度复合金属材料

技术领域

本发明涉及一种金属材料，尤其涉及一种高硬度复合金属材料。

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。通常面材高硬度、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，但是这些材料缺乏散热性、抗压性和硬度等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高硬度复合金属材料，具有散热性较好、抗压性较强和超高的硬度等特点。

本发明的技术方案是：一种高硬度复合金属材料，所述高硬度复合金属材料包括轻金属材料层、半金属材料层和稀有金属材料层，所述轻金属材料层是铝镁合金，所述半金属材料层是钙钛矿，所述稀有金属材料层是碳化钨合金，所述铝镁合金占复合金属材料主体重量的11%-31%，所述钙钛矿占复合金属材料主体重量的31%-47%，所述碳化钨合金占复合金属材料主体重量的33%-43%。

在本发明一个较佳实施例中，所述钙钛矿包括钠、铈、铁和铌。

在本发明一个较佳实施例中，所述铝镁合金占复合金属材料主体重量的28%，所述钙钛矿占复合金属材料主体重量的33%，所述碳化钨合金占复合金属材料主体重量的39%。

本发明的一种高硬度复合金属材料，具有散热性较好、抗压性较强和超高的硬度等特点。

附图说明

附图1为本发明高硬度复合金属材料一较佳实施例的的主视结构示意图。

附图中各部件的标记如下：1、轻金属材料层，2、半金属材料层，3、稀有金属材料层。

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是本发明一种高硬度复合金属材料，所述高硬度复合金属材料包括轻金属材料层1、半金属材料层2和稀有金属材料层3，所述轻金属材料层1是铝镁合金，所述半金属材料层2是钙钛矿，所述稀有金属材料层3是碳化钨合金。

进一步说明，所述钙钛矿包括钠、铈、铁和铌，所述铝镁合金占复合金属材料主体重量的28%，所述钙钛矿占复合金属材料主体重量的33%，所述碳化钨合金占复合金属材料主体重量的39%。所述铝镁合金主要元素是铝，再掺入少量的镁或是其它的金属材料来加强其硬度。以Mg为主要添加元素的铝合金，由于它抗蚀性好，又称防锈铝合金。因本身就是金属，其导热性能和强度尤为突出。

进一步说明，所述钙钛矿具有独特的晶体结构,尤其经掺杂后形成的晶体缺陷结构和性能,被应用或可被应用在固体燃料电池、固体电解质、传感器、高温加热材料、固体电阻器及替代贵金属的氧化还原催化剂等诸多领域,成为化学、物理和材料等领域的研究热点。由于这类化合物具有稳定的晶体结构、独特的电磁性能以及很高的氧化还原、氢解、异构化、电催化等活性，作为一种新型的功能材料，在环境保护和工业催化等领域具有很大的开发潜力。

在进一步说明，所述碳化钨合金是世界上最硬的金属之一，硬度在8－9M（莫氏硬度标准）之间，仅次于钻石（10M）。钨是一种稀有金属，把钨矿石经过采掘、研磨、水重选、提炼等提炼成纯度60%或90%的钨粉，再经过高温电炉提炼成型生产出的成品就是钨条。钨条的熔点3500℃左右。本发明的一种高硬度复合金属材料，具有散热性较好、抗压性较强和超高的硬度等特点。

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

1.一种高硬度复合金属材料，其特征在于：所述高硬度复合金属材料包括轻金属材料层、半金属材料层和稀有金属材料层，所述轻金属材料层是铝镁合金，所述半金属材料层是钙钛矿，所述稀有金属材料层是碳化钨合金，所述铝镁合金占复合金属材料主体重量的11%-31%，所述钙钛矿占复合金属材料主体重量的31%-47%，所述碳化钨合金占复合金属材料主体重量的33%-43%。

2.根据权利要求1所述的高硬度复合金属材料，其特征在于：所述钙钛矿包括钠、铈、铁和铌。

3.根据权利要求1所述的高硬度复合金属材料，其特征在于：所述铝镁合金占复合金属材料主体重量的28%，所述钙钛矿占复合金属材料主体重量的33%，所述碳化钨合金占复合金属材料主体重量的39%。