CN105779815A - 氧化铝颗粒增强铅基复合材料及其制备方法 - Google Patents

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王爽
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刘晓东
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Abstract

本发明公开了一种氧化铝颗粒增强铅基复合材料及其制备方法，该复合材料含有以下质量百分含量的组分：磷粉4～8%，铁粉1～20%，铌粉1～10%，氧化铝2～6%，过氧化钠4～8%，氮化钛5～9%，轻质碳酸钙10～12%，三氧化铱12～14%，硬脂酸钙1～8%，羧甲基纤维素5～10%，其余是铅粉。制备方法：将各成分混匀，烘干，烘干温度为200～300℃，烘干时间10～20min；冷压器中冷压；烧结，烧结温度为600～700℃，压力为2.5～4MPa，保温时间为30～40min。冷却。加入了氧化铝的复合材料的布氏硬度为90.6～93.6，说明氧化铝可以明显提高复合材料的硬度。

Description

氧化铝颗粒增强铅基复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料领域，尤其涉及一种氧化铝颗粒增强铅基复合材料及其制备方法。
背景技术
铅是柔软和延展性强的弱金属，有毒，也是重金属。铅原本的颜色为青白色，在空气中表面很快被一层暗灰色的氧化物覆盖。可用于建筑、铅酸充电池、弹头、炮弹、焊接物料、钓鱼用具、渔业用具、防辐射物料、奖杯和部份合金，例如电子焊接用的铅锡合金。铅是一种金属元素，可用作耐硫酸腐蚀、防丙种射线、蓄电池等的材料。其合金可作铅字、轴承、电缆包皮等之用，还可做体育运动器材铅球。因此,铅基复合材料已成为金属基复合材料中最常用的、最重要的材料之一。
碳纤维增强铅基复合材料是以碳纤维增强铅基体的金属基复合材料，碳/铅复合材料中碳纤维含量可根据性能要求选取，一般在30％～40％(体积)左右，由于碳纤维(石墨纤维)的加入，明显提高了材料的强度、弹性模量和抗蠕变性能，明显地减小了比量，用体积含量Vf=40％的石墨纤维(P75)增强铅复合材料其相对密度为6.09g/cm3，纵向拉伸强度为290MPa，弹性模量为240GPa。这种材料主要用于核工程中，如核潜艇的大型蓄电池极板，制造方法主要是热压法和液体金属浸渍法直接制成板或零件。但是铅的硬度较低，因此制成的铅基复合材料容易变形。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种氧化铝颗粒增强铅基复合材料及其制备方法，该复合材料的硬度高，不易变形。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
氧化铝颗粒增强铅基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：磷粉4～8%，铁粉1～20%，铌粉1～10%，氧化铝2～6%，过氧化钠4～8%，氮化钛5～9%，轻质碳酸钙10～12%，三氧化铱12～14%，硬脂酸钙1～8%，羧甲基纤维素5～10%，其余是铅粉。
作为优选，氧化铝颗粒增强铅基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：磷粉6%，铁粉10.5%，铌粉5.5%，氧化铝4%，过氧化钠6%，氮化钛7%，轻质碳酸钙11%，三氧化铱13%，硬脂酸钙4.5%，羧甲基纤维素7.5%，其余是铅粉。
作为优选，氮化钛为二氮化二钛或四氮化三钛。
氧化铝颗粒增强铅基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将磷粉，铁粉，铌粉，氧化铝，过氧化钠，氮化钛，轻质碳酸钙，三氧化铱，硬脂酸钙，羧甲基纤维素，铅粉混匀，烘干，烘干温度为200～300℃，烘干时间10～20min；
（2）冷压器中冷压；
（3）烧结，烧结温度为600～700℃，烧结压力为2.5～4MPa，保温时间为30～40min；
（4）冷却。
作为优选，步骤（2）冷压压力为800～900MPa。
作为优选，步骤（3）升温速率为90～100℃/min。
原理：氧化铝与铅基体组织结合紧密，减小网孔的大小，提高铅基复合材料的硬度。
有益效果
加入了氧化铝的复合材料的布氏硬度为90.6～93.6，说明氧化铝可以明显提高复合材料的硬度。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详细介绍，但不局限于此。
实施例1
氧化铝颗粒增强铅基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：磷粉6%，铁粉10.5%，铌粉5.5%，氧化铝4%，过氧化钠6%，氮化钛7%，轻质碳酸钙11%，三氧化铱13%，硬脂酸钙4.5%，羧甲基纤维素7.5%，其余是铅粉。
氮化钛为二氮化二钛或四氮化三钛。
氧化铝颗粒增强铅基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将磷粉，铁粉，铌粉，氧化铝，过氧化钠，氮化钛，轻质碳酸钙，三氧化铱，硬脂酸钙，羧甲基纤维素，铅粉混匀，烘干，烘干温度为250℃，烘干时间15min；
（2）冷压器中冷压；
（3）烧结，烧结温度为650℃，烧结压力为3MPa，保温时间为35min；
（4）冷却。
步骤（2）冷压压力为850MPa。
步骤（3）升温速率为95℃/min。
实施例2
氧化铝颗粒增强铅基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：磷粉4%，铁粉1%，铌粉1%，氧化铝2%，过氧化钠4%，氮化钛5%，轻质碳酸钙10%，三氧化铱12%，硬脂酸钙1%，羧甲基纤维素5%，其余是铅粉。
氮化钛为二氮化二钛或四氮化三钛。
氧化铝颗粒增强铅基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将磷粉，铁粉，铌粉，氧化铝，过氧化钠，氮化钛，轻质碳酸钙，三氧化铱，硬脂酸钙，羧甲基纤维素，铅粉混匀，烘干，烘干温度为200℃，烘干时间10min；
（2）冷压器中冷压；
（3）烧结，烧结温度为600℃，烧结压力为2.5MPa，保温时间为30min；
（4）冷却。
步骤（2）冷压压力为800MPa。
步骤（3）升温速率为90℃/min。
实施例3
氧化铝颗粒增强铅基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：磷粉8%，铁粉20%，铌粉10%，氧化铝6%，过氧化钠8%，氮化钛9%，轻质碳酸钙12%，三氧化铱14%，硬脂酸钙8%，羧甲基纤维素10%，其余是铅粉。
氮化钛为二氮化二钛或四氮化三钛。
氧化铝颗粒增强铅基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将磷粉，铁粉，铌粉，氧化铝，过氧化钠，氮化钛，轻质碳酸钙，三氧化铱，硬脂酸钙，羧甲基纤维素，铅粉混匀，烘干，烘干温度为300℃，烘干时间20min；
（2）冷压器中冷压；
（3）烧结，烧结温度为700℃，烧结压力为4MPa，保温时间为40min；
（4）冷却。
步骤（2）冷压压力为900MPa。
步骤（3）升温速率为100℃/min。
实施例4
氧化铝颗粒增强铅基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：磷粉7%，铁粉8%，铌粉1%，氧化铝6%，过氧化钠5%，氮化钛7%，轻质碳酸钙10%，三氧化铱14%，硬脂酸钙5%，羧甲基纤维素8%，其余是铅粉。
氮化钛为二氮化二钛或四氮化三钛。
氧化铝颗粒增强铅基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将磷粉，铁粉，铌粉，氧化铝，过氧化钠，氮化钛，轻质碳酸钙，三氧化铱，硬脂酸钙，羧甲基纤维素，铅粉混匀，烘干，烘干温度为300℃，烘干时间15min；
（2）冷压器中冷压；
（3）烧结，烧结温度为600℃，烧结压力为2.5MPa，保温时间为35min；
（4）冷却。
步骤（2）冷压压力为800MPa。
步骤（3）升温速率为95℃/min。
对比例1
与实施例1相同，不同在于：不加氧化铝。
性能测试试验
材料的硬度：将材料放入HB-3000B布氏硬度试验机上，加载重量为500kg，压头为硬质合金钢球，直径为10mm，保压30s，测试硬度。测试结果见下表1。
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1
布氏硬度 103 98 101 101 78
结论：对比例1的布氏硬度为78，而加入了氧化铝的复合材料的布氏硬度为98-103，说明氧化铝可以明显提高复合材料的硬度。

Claims (6)

1.氧化铝颗粒增强铅基复合材料，其特征在于，含有以下质量百分含量的组分：磷粉4～8%，铁粉1～20%，铌粉1～10%，氧化铝2～6%，过氧化钠4～8%，氮化钛5～9%，轻质碳酸钙10～12%，三氧化铱12～14%，硬脂酸钙1～8%，羧甲基纤维素5～10%，其余是铅粉。
2.根据权利要求1所述的氧化铝颗粒增强铅基复合材料，其特征在于，含有以下质量百分含量的组分：磷粉6%，铁粉10.5%，铌粉5.5%，氧化铝4%，过氧化钠6%，氮化钛7%，轻质碳酸钙11%，三氧化铱13%，硬脂酸钙4.5%，羧甲基纤维素7.5%，其余是铅粉。
3.根据权利要求1所述的氧化铝颗粒增强铅基复合材料，其特征在于，氮化钛为二氮化二钛或四氮化三钛。
4.基于权利要求1所述的氧化铝颗粒增强铅基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将磷粉，铁粉，铌粉，氧化铝，过氧化钠，氮化钛，轻质碳酸钙，三氧化铱，硬脂酸钙，羧甲基纤维素，铅粉混匀，烘干，烘干温度为200～300℃，烘干时间10～20min；
（2）冷压器中冷压；
（3）烧结，烧结温度为600～700℃，烧结压力为2.5～4MPa，保温时间为30～40min；
（4）冷却。
5.根据权利要求4所述的氧化铝颗粒增强铅基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）冷压压力为800～900MPa。
6.根据权利要求4所述的氧化铝颗粒增强铅基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）升温速率为90～100℃/min。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0181996A2 (en) * 1984-10-18 1986-05-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Composite material including reinforcing mineral fibers embedded in matrix metal
JPS61253341A (ja) * 1985-05-02 1986-11-11 Toyota Motor Corp アルミナ繊維・アルミナ−シリカ繊維強化金属複合材料
CN1389326A (zh) * 2002-07-24 2003-01-08 北京工业大学 纳米颗粒增强的锡铅基复合钎料及其制备方法
CN102134664A (zh) * 2010-12-20 2011-07-27 昆明理工大学 一种均匀弥散颗粒增强金属基复合材料及其制备方法
CN104357695A (zh) * 2014-10-22 2015-02-18 苏州莱特复合材料有限公司 钛颗粒增强铝基复合材料及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0181996A2 (en) * 1984-10-18 1986-05-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Composite material including reinforcing mineral fibers embedded in matrix metal
JPS61253341A (ja) * 1985-05-02 1986-11-11 Toyota Motor Corp アルミナ繊維・アルミナ−シリカ繊維強化金属複合材料
CN1389326A (zh) * 2002-07-24 2003-01-08 北京工业大学 纳米颗粒增强的锡铅基复合钎料及其制备方法
CN102134664A (zh) * 2010-12-20 2011-07-27 昆明理工大学 一种均匀弥散颗粒增强金属基复合材料及其制备方法
CN104357695A (zh) * 2014-10-22 2015-02-18 苏州莱特复合材料有限公司 钛颗粒增强铝基复合材料及其制备方法

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