CN108866457A - 一种连续碳纤维增强铝基复合材料的制备方法 - Google Patents

一种连续碳纤维增强铝基复合材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108866457A
CN108866457A CN201810759007.XA CN201810759007A CN108866457A CN 108866457 A CN108866457 A CN 108866457A CN 201810759007 A CN201810759007 A CN 201810759007A CN 108866457 A CN108866457 A CN 108866457A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon fiber
preparation
carbon
obtains
aluminum matrix
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810759007.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108866457B (zh
Inventor
石永亮
戚翠芬
李爽
韩立浩
赵晓萍
李秀敏
时彦林
陈敏
黄伟青
齐素慈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Shuwei New Material Technology Co.,Ltd.
Original Assignee
Hebei College of Industry and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei College of Industry and Technology filed Critical Hebei College of Industry and Technology
Priority to CN201810759007.XA priority Critical patent/CN108866457B/zh
Publication of CN108866457A publication Critical patent/CN108866457A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108866457B publication Critical patent/CN108866457B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C49/00—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
    • C22C49/02—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments characterised by the matrix material
    • C22C49/04—Light metals
    • C22C49/06—Aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C47/00—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
    • C22C47/02—Pretreatment of the fibres or filaments
    • C22C47/06—Pretreatment of the fibres or filaments by forming the fibres or filaments into a preformed structure, e.g. using a temporary binder to form a mat-like element
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C47/00—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
    • C22C47/14—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments by powder metallurgy, i.e. by processing mixtures of metal powder and fibres or filaments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C49/00—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
    • C22C49/14—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments characterised by the fibres or filaments

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明提供了一种连续碳纤维增强铝基复合材料的制备方法，采用在连续碳纤维的表面通过有机凝胶粘附固化铝粉的方法，可控制碳纤维表面的粘附铝层的厚度，从而控制热压烧结后复合材料中碳纤维的含量与间距，使得碳纤维在铝基体中平行分布，并且能够制备出高碳纤维含量的铝基复合材料。该制备方法成本低、易操作、能够实现产业化生产，且通过本发明提供的制备方法得到的碳纤维增强铝基复合材料的强度明显优于现有浸渗法制备的碳纤维增强铝基复合材料，具有广阔的应用前景。

Description

一种连续碳纤维增强铝基复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料制备技术领域，尤其涉及一种连续碳纤维增强铝基复合材料的制备方法。
背景技术
碳纤维增强铝基复合材料综合了碳纤维的高比强度、比模量、低热膨胀系数等特点，在保证了铝的导电性的前提下，还具备了高强度、高导热性、耐磨性、抗烧蚀性和抗熔焊性等优点，其应用领域也由航空航天、军工领域向民用的汽车工业、电子、体育用品、建筑等领域逐步拓展，显示出了巨大的潜力。碳纤维增强铝基复合材料具有很好的可设计性，通过控制碳纤维的含量与分布能够制备出电学与力学性能兼顾的铝基复合材料。碳纤维的含量和排布方式对碳纤维增强铝基复合材料的电学和磨损性能有较大的影响，研究发现连续碳纤维单向分布的复合材料，沿纤维方向具有最高的导电率和耐磨损性能。目前，连续碳纤维增强铝基复合材料的制备工艺中多采用液相浸渗法，即高温下用铝的溶液压力浸渗经过镀铝的碳纤维预制骨架制备铝基复合材料。这种方法存在着碳纤维含量及间距难以控制，浸渗过程中易造成碳纤维偏聚，纤维与纤维界面直接大量接触成为裂纹源，使用过程中裂纹迅速扩展造成低应力脆断的问题。如何通过控制碳纤维的含量和排布方式制备出高强度、高导电性及高耐磨性的碳纤维增强铝基复合材料一直是研究的热点。
发明内容
针对现有碳纤维增强铝基复合材料存在碳纤维含量和间距难以控制及制备过程中碳纤维易偏聚的问题，本发明提供一种连续碳纤维增强铝基复合材料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种连续碳纤维增强铝基复合材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一、取碳纤维束，浸入浓硫酸中10～20min，取出冲洗表面残酸至中性，分散为碳纤维单丝；取50～200根所述碳纤维单丝为一簇，平行排列2簇以上，并将各簇所述碳纤维单丝两端限位，在所述碳纤维单丝表面化学镀铜，得预浸体；
步骤二、将所述预浸体浸入有机粘附剂中5～10s，取出，将粘附有机粘附剂的预浸体在铝粉中反复振动，得碳纤维单丝表面均匀粘附铝粉的初浸料，将所述初浸料上的有机粘附剂固化，得碳纤维初级料；
步骤三、将所述碳纤维初级料再次浸入所述有机粘附剂中5～10s，取出，然后在铝粉中反复振动，得碳纤维单丝表面均匀粘附铝粉的次浸料，再将所述次浸料上的有机粘附剂固化，得碳纤维次级料；
步骤四、重复步骤三，粘附多层铝粉，得直径0.5～1mm的碳纤维复合料；
步骤五、在真空热压烧结炉的热压模具中平行放入多层所述碳纤维复合料，真空热压烧结，得碳纤维增强铝基复合材料。
相对于现有技术，本发明提供的连续碳纤维增强铝基复合材料的制备方法，采用在连续碳纤维的表面粘附固化多层铝粉的方法，可控制碳纤维表面的粘附铝层的厚度，从而控制热压烧结后复合材料中碳纤维的含量与间距，使得碳纤维在铝基体中的含量与分布达到最佳，避免碳纤维的偏聚，并且能够制备出高碳纤维含量的铝基复合材料。本发明制备所提供的制备方法还在碳纤维表面镀铜作为铝与碳纤维的过渡层，改善了铝与碳纤维的润湿性，该制备方法成本低、易操作、能够实现产业化生产，且通过本发明提供的制备方法得到的碳纤维增强铝基复合材料的导电性能和强度均明显优于现有浸渗法制备的碳纤维增强铝基复合材料，具有广阔的应用前景。
可选的，步骤一中，将所述碳纤维束经高速气流吹散，再经梳齿状工具梳理得所述碳纤维单丝。
通过高速气流可将碳纤维束中的碳纤维单丝充分分离，在后续的热压工艺中可使铝、铝充分渗入每个碳纤维单丝之间，使得制备的碳纤维在复合材料中平行分布，且彼此之间互不接触。
可选的，步骤一中，将各簇所述碳纤维单丝平行排列为一排，两端夹具固定。
将碳纤维平行排成一排，两端固定，可避免在粘附铝粉和铝粉的工序中碳纤维发生偏聚。
可选的，步骤一中，所述碳纤维单丝表面镀铜的厚度为1～3μm。
在碳纤维表面镀一层1～3μm的铜，可有效改善碳纤维和铝之间的润湿性，提高复合材料的界面结合强度。
可选的，步骤二中，将所述初浸料放入60～80℃的烘箱中加热，至所述有机粘附剂固化。
可选的，步骤三中，将所述将所述次浸料放入60～80℃的烘箱中加热，至所述有机粘附剂固化。
将烘箱温度控制为60～80℃，可使上述凝胶溶液在20～30s内固化，有效避免了碳纤维表面有机粘附剂的流动变形及粘附的铝粉或铝粉粒子的沉降及脱落问题的出现。
可选的，步骤二中，有机粘附剂的制备步骤包括：将甲基丙烯酸羟乙酯溶于甲苯中，得凝胶溶液，向所述凝胶溶液中加入增稠剂，混合均匀，加入引发剂，得有机粘附剂。
可选的，步骤二中，所述凝胶溶液中甲基丙烯酸羟乙酯的体积分数为40～60％。
将甲基丙烯酸羟乙酯的体积分数控制在40～60％，可使制备的凝胶溶液具有良好的稳定粘性，使得碳纤维表面完全被铝粉或铝粉覆盖，且粘附的铝粉和铝粉不易脱落。
可选的，步骤二中，所述增稠剂的加入量为所述凝胶溶液质量的5～10％。
向所述凝胶溶液加入5～10％的增稠剂，可增加凝胶溶液的粘稠度，防止在制备过程中凝胶从碳纤维表面脱落以及制备过程中碳纤维表面的凝胶流动变形问题的出现，还可防止粘附的铝粉或铝粉粒子发生沉降。
可选的，步骤二中，所述增稠剂为丙烯酸树脂。
丙烯酸树脂增稠能力强，流变性短，防沉降效果明显。
可选的，步骤二中，所述引发剂的加入量为所述凝胶溶液的0.5～1.0％。
可选的引发剂的加入量可使有机粘附剂具有合适的固化时间，在保证操作过程的正常进行的前提下，提高生产效率。
可选的，步骤二中，所述引发剂为过氧化苯甲酰。
过氧化苯甲酰在加热的条件下可使上述有机粘附剂快速固化，提高生产效率。
可选的，所述铝粉的平均粒径为50～100nm。
将铝粉的平均粒径控制在50～100nm，有利于铝粉粘附在碳纤维表面的凝胶上，使碳纤维表面尽可能多的覆盖铝粉，从而使得制备的碳纤维增强铝基复合材料的组织均匀致密，性能均匀。
可选的，步骤五中，真空热压烧结的步骤为：将所述碳纤维复合料平行放入真空热压烧结炉的热压模具中，设置真空热压烧结炉的真空度为0.001～0.01Pa，升温程序为：300～400℃保温2～3小时，脱除所述有机粘结剂；560～600℃下加压烧结，压力30～50MPa，保压10～20min，随炉冷却，得碳纤维增强铝基复合材料。
通过设定的真空热压程序，可使碳纤维增强铝基复合材料的组织结构更加致密，减少气孔和缩孔问题的出现。热压过程中，铝粉熔融在压力的作用下渗入碳纤维中，在接触到碳纤维时生产热力学稳定的碳化铝，碳化铝层靠近铝金属一侧的表面是铝层，有效改善了碳纤维与铝的润湿性，且包裹碳化铝的碳纤维之间彼此平行分布，互不接触，有效提高了碳纤维增强铝基复合材料的强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中将碳纤维束分散为单丝的工作过程示意图；
图2为本发明实施例1中碳纤维预浸体的示意图；
图3为本发明实施例1中镀铜之后碳纤维的电子扫描电镜图。
1-碳纤维束2-导轮3-高压气孔4-钢筒
5-钢刷
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种连续碳纤维增强铝基复合材料的制备方法：
步骤一、将碳纤维浸入浓硫酸中10min，取出冲洗表面残酸至中性，将碳分散为碳纤维单丝取50～200根碳纤维作为一簇，各簇之间平行排列，两端用夹具固定，剪去两端多余的碳纤维，将碳纤维表面采用化学镀铜法镀一层厚度为2μm铜层，得预浸体，如图2所示；
步骤二、将400ml甲基丙烯酸羟乙酯溶于600ml甲苯中，得凝胶溶液，向所述凝胶溶液中加入10％凝胶溶液重量的丙烯酸树脂，混合均匀，然后加入0.5％凝胶重量的过氧化苯甲酰，得有机粘附剂；
步骤三、将所述预浸体浸入所述有机粘附剂中5～10s，取出，将粘附有机粘附剂的预浸体浸入平均粒径为50nm铝粉的料槽内反复振动，得碳纤维单丝表面均匀粘附铝粉的初浸料，将所述初浸料放入60℃的烘箱中使所述有机粘附剂在30s左右固化，得碳纤维初级料；
步骤四、将所述碳纤维初级料再次浸入所述有机粘附剂中5～10s，取出，然后再浸入平均粒径为50nm铝粉的料槽内反复振动，得碳纤维单丝表面均匀粘附铝粉的次浸料，将所述次浸料放入60℃的烘箱中使有机粘附剂固化，得碳纤维次级料；
步骤五、重复步骤四，粘附多层铝粉，最终使得碳纤维整体直径为1mm，得碳纤维复合料；重复上述操作，得到多个碳纤维复合料；
步骤六、将所述碳纤维复合料平行放入真空热压烧结炉的热压模具中，真空热压烧结炉的真空度为0.001Pa，升温秩序为：300℃保温2小时将粘附剂脱除，560℃加压烧结，压力为30MPa，保压20min，随炉冷却，得碳纤维增强铝基复合材料。根据实际使用情况进行机械切割得到适合厚度的碳纤维增强铝基复合材料。
本实施例制备的碳纤维增强铝基复合材料的密度为2.46g/cm3，碳纤维的体积分数为8.2％，沿着碳纤维长轴方向的抗拉强度为120.5MPa。
本实施例中选用试验选用日本东邦无上浆剂连续碳纤维长丝，单丝直径7μm，含碳量≥95％，密度1.76g/cm3，具有强度高、模量高、单丝分散不粘结不打结的特点。
本实施例中步骤一中分散碳纤维为单丝所用的设备为如图1所述的气流分散器，所述气流分散器是一钢筒结构，钢筒一侧的上端设置有两个高压气孔，刚筒的另一侧的下端也设置有两个高压气孔，高压气孔与管壁的夹角为30°，高压气孔与高压气泵连接，气流速度40～60m/s，连续碳纤维通过导轮进入到气流分散器的钢筒中，在高压气流冲击下，碳纤维单丝之间被分离开来，用钢刷将气流分散器的钢筒中底部碳纤维梳理成单丝分散不粘结的碳纤维。
本实施例中采用化学镀铜法进行对碳纤维进行处理。镀液成分包含CuSO4，HCHO，NaKC4H4O6，EDTA，二联吡啶，铁氰化钾，镀液PH值为12.5，施镀温度70℃，施镀时间20min。取出后用去离子水水洗20min，再在60℃的真空干燥箱中干燥30min。
本实施例镀铜之后的碳纤维的电子扫描电镜图如图3所示，从图中可以看出，镀铜之后的碳纤维基本呈现单丝平行分散的状态，碳纤维彼此之间不会直接接触，有效避免了纤维与纤维界面直接大量接触成为裂纹源，使用过程中裂纹迅速扩展造成低应力脆断的问题。
实施例2
一种连续碳纤维增强铝基复合材料的制备方法：
步骤一、将碳纤维浸入浓硫酸中15min，取出冲洗表面残酸至中性，将碳分散为碳纤维单丝取50～200根碳纤维作为一簇，各簇之间平行排列，两端用夹具固定，剪去两端多余的碳纤维，将碳纤维表面采用化学镀铜法镀一层厚度为3μm铜层，得预浸体，如图2所示；
步骤二、将500ml甲基丙烯酸羟乙酯溶于500ml甲苯中，得凝胶溶液，向所述凝胶溶液中加入7％凝胶溶液重量的丙烯酸树脂，混合均匀，然后加入0.8％凝胶重量的过氧化苯甲酰，得有机粘附剂；
步骤三、将所述预浸体浸入所述有机粘附剂中5～10s，取出，将粘附有机粘附剂的预浸体浸入平均粒径为80nm铝粉的料槽内反复振动，得碳纤维单丝表面均匀粘附铝粉的初浸料，将所述初浸料放入70℃的烘箱中使所述有机粘附剂固化，得碳纤维初级料；
步骤四、将所述碳纤维初级料再次浸入所述有机粘附剂中5～10s，取出，然后再浸入平均粒径为80nm铝粉内反复振动，得碳纤维单丝表面均匀粘附铝粉的次浸料，将所述次浸料放入70℃的烘箱中使有机粘附剂在30s左右固化，得碳纤维次级料；
步骤五、重复步骤四，粘附多层铝粉，最终使得碳纤维整体直径为0.8mm，得碳纤维复合料；重复上述操作，得到多个碳纤维复合料；
步骤六、将所述碳纤维复合料平行放入真空热压烧结炉的热压模具中，真空热压烧结炉的真空度为0.006Pa，升温秩序为：350℃保温2.5小时将粘附剂脱除，580℃加压烧结，压力为40MPa，保压15min，随炉冷却，得碳纤维增强铝基复合材料。根据实际使用情况进行机械切割得到适合厚度的碳纤维增强铝基复合材料。
本实施例制备的碳纤维增强铝基复合材料的密度为2.32g/cm3，碳纤维的体积分数为19.8％，沿着碳纤维长轴方向的抗拉强度为177.2MPa。
本实施例中选用的碳纤维的型号、碳纤维分散为单丝的过程以及碳纤维表面镀铜的过程均与实施例1相同，此处不再赘述。
实施例3
一种连续碳纤维增强铝基复合材料的制备方法：
步骤一、将碳纤维浸入浓硫酸中20min，取出冲洗表面残酸至中性，将碳分散为碳纤维单丝取100～200根碳纤维作为碳纤维束，将所述碳纤维束两端固定，平行地排成一排，剪去两端多余的碳纤维，得预浸体，如图2所示；
步骤二、将600ml甲基丙烯酸羟乙酯溶于400ml甲苯中，得凝胶溶液，向所述凝胶溶液中加入5％凝胶溶液重量的丙烯酸树脂，混合均匀，然后加入1.0％凝胶重量的过氧化苯甲酰，得有机粘附剂；
步骤三、将所述预浸体浸入所述有机粘附剂中5～10s，取出，将粘附有机粘附剂的预浸体浸入平均粒径为100nm铝粉内反复振动，得碳纤维单丝表面均匀粘附铝粉的初浸料，将所述初浸料放入80℃的烘箱中使所述有机粘附剂固化，得碳纤维初级料；
步骤四、将所述碳纤维初级料再次浸入所述有机粘附剂中5～10s，取出，然后再浸入平均粒径为100nm铝粉内反复振动，得碳纤维单丝表面均匀粘附铝粉的次浸料，将所述次浸料放入80℃的烘箱中使有机粘附剂固化，得碳纤维次级料；
步骤五、重复步骤四，粘附多层铝粉，最终使得碳纤维整体直径为0.5mm，得碳纤维复合料；重复上述操作，得到多个碳纤维复合料；
步骤六、将所述碳纤维复合料平行放入真空热压烧结炉的热压模具中，真空热压烧结炉的真空度为0.01Pa，升温秩序为：400℃保温3小时将粘附剂脱除，600℃加压烧结，压力为50MPa，保压10min，随炉冷却，得碳纤维增强铝基复合材料。根据实际使用情况进行机械切割得到适合厚度的碳纤维增强铝基复合材料。
本实施例制备的碳纤维增强铝基复合材料的密度为2.21g/cm3，碳纤维的体积分数为30.1％，沿着碳纤维长轴方向的抗拉强度为245.5MPa。
本实施例中选用的碳纤维的型号、碳纤维分散为单丝的过程以及碳纤维表面镀铜的过程均与实施例1相同，此处不再赘述。
对比例1
对比方案(1)：采用长度为100mm的长碳纤维经过表面化学镀铜，采用真空浸渗，浸渗温度780℃，浸渗压力1.5MPa，真空度0.01pa，保压时间3min，制备试样，经测得材料抗拉强度为189.2MPa。
对比方案(2)：采用长度为20mm的长碳纤维经过表面化学镀铜，在模具中先放一层铝粉，在放一层碳纤维，然后在放一层铝粉，依次交替布置，600℃下加压烧结，压力30MPa，保压20min，经测得材料抗拉强度为132.2MPa。
综上所述，本发明制备的碳纤维增强铝基复合材料的抗拉强度明显优于现有短碳纤维增强铝基复合材料和热压法制备的碳纤维增强铝基复合材料，且制备方法简单，易操作，容易实现工业化，具有广阔的应用前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连续碳纤维增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
步骤一、取碳纤维束，浸入浓硫酸中10～20min，取出冲洗表面残酸至中性，分散为碳纤维单丝；取50～200根所述碳纤维单丝为一簇，平行排列2簇以上，并将各簇所述碳纤维单丝两端限位，在所述碳纤维单丝表面化学镀铜，得预浸体；
步骤二、将所述预浸体浸入有机粘附剂中5～10s，取出，将粘附有机粘附剂的预浸体在铝粉中反复振动，得碳纤维单丝表面均匀粘附铝粉的初浸料，将所述初浸料上的有机粘附剂固化，得碳纤维初级料；
步骤三、将所述碳纤维初级料再次浸入所述有机粘附剂中5～10s，取出，然后在铝粉中反复振动，得碳纤维单丝表面均匀粘附铝粉的次浸料，再将所述次浸料上的有机粘附剂固化，得碳纤维次级料；
步骤四、重复步骤三，粘附多层铝粉，得直径为0.5～1mm的碳纤维复合料；
步骤五、在真空热压烧结炉的热压模具中平行放入多层所述碳纤维复合料，真空热压烧结，得碳纤维增强铝基复合材料。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤一中，将所述碳纤维束经高速气流吹散，再经梳齿状工具梳理得所述碳纤维单丝。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤一中，将各簇所述碳纤维单丝平行排列为一排，两端夹具固定。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述碳纤维单丝表面镀铜的厚度为1～3μm。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤二中，将所述初浸料放入60～80℃的烘箱中加热，至所述有机粘附剂固化；和/或
步骤三中，将所述次浸料放入60～80℃的烘箱中加热，至所述有机粘附剂固化。
6.如权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，步骤二中，有机粘附剂的制备步骤包括：将甲基丙烯酸羟乙酯溶于甲苯中，得凝胶溶液，向所述凝胶溶液中加入增稠剂，混合均匀，加入引发剂，得有机粘附剂。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述凝胶溶液中甲基丙烯酸羟乙酯的体积分数为40～60％；和/或
所述增稠剂的加入量为所述凝胶溶液质量的5～10％；和/或
所述增稠剂为丙烯酸树脂。
8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂的加入量为所述凝胶溶液的0.5～1.0％；和/或
所述引发剂为过氧化苯甲酰。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铝粉的平均粒径为50～100nm。
10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤五中，真空热压烧结的步骤为：将所述碳纤维复合料平行放入真空热压烧结炉的热压模具中，设置真空热压烧结炉的真空度为0.001～0.01Pa，升温程序为：300～400℃保温2～3小时，脱除所述有机粘结剂；560～600℃下加压烧结，压力30～50MPa，保压10～20min，随炉冷却，得碳纤维增强铝基复合材料。
CN201810759007.XA 2018-07-11 2018-07-11 一种连续碳纤维增强铝基复合材料的制备方法 Active CN108866457B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810759007.XA CN108866457B (zh) 2018-07-11 2018-07-11 一种连续碳纤维增强铝基复合材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810759007.XA CN108866457B (zh) 2018-07-11 2018-07-11 一种连续碳纤维增强铝基复合材料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108866457A true CN108866457A (zh) 2018-11-23
CN108866457B CN108866457B (zh) 2020-03-31

Family

ID=64301279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810759007.XA Active CN108866457B (zh) 2018-07-11 2018-07-11 一种连续碳纤维增强铝基复合材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108866457B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109468550A (zh) * 2019-01-08 2019-03-15 吉林大学 一种3d打印碳纤维增强铝基复合材料的制备方法
CN110343977A (zh) * 2019-07-22 2019-10-18 陕西理工大学 一种连续碳纤维增强铝基复合材料的制备方法
CN110444320A (zh) * 2019-08-09 2019-11-12 大连理工大学 一种高强高导碳纤维增强铝基复合导线及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101057003A (zh) * 2004-11-09 2007-10-17 岛根县 金属基碳纤维复合材料及其制造方法
CN102191411A (zh) * 2011-04-28 2011-09-21 上海交通大学 制备铝基复合材料的助渗工艺
JP2011231374A (ja) * 2010-04-28 2011-11-17 Nissei Plastics Ind Co Ａｌ複合金属材料の製造方法及びＡｌ複合金属製品の製造方法
CN104532171A (zh) * 2014-12-16 2015-04-22 北京航空航天大学 一种连续碳纤维增强铝基复合材料粉末高温高压制备方法
CN107099758A (zh) * 2017-03-18 2017-08-29 华南理工大学 一种碳纳米管/碳纤维连续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
CN101057003A (zh) * 2004-11-09 2007-10-17 岛根县 金属基碳纤维复合材料及其制造方法
JP2011231374A (ja) * 2010-04-28 2011-11-17 Nissei Plastics Ind Co Ａｌ複合金属材料の製造方法及びＡｌ複合金属製品の製造方法
CN102191411A (zh) * 2011-04-28 2011-09-21 上海交通大学 制备铝基复合材料的助渗工艺
CN104532171A (zh) * 2014-12-16 2015-04-22 北京航空航天大学 一种连续碳纤维增强铝基复合材料粉末高温高压制备方法
CN107099758A (zh) * 2017-03-18 2017-08-29 华南理工大学 一种碳纳米管/碳纤维连续增强铝基复合材料及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109468550A (zh) * 2019-01-08 2019-03-15 吉林大学 一种3d打印碳纤维增强铝基复合材料的制备方法
CN110343977A (zh) * 2019-07-22 2019-10-18 陕西理工大学 一种连续碳纤维增强铝基复合材料的制备方法
CN110444320A (zh) * 2019-08-09 2019-11-12 大连理工大学 一种高强高导碳纤维增强铝基复合导线及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108866457B (zh) 2020-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108796398A (zh) 一种连续碳纤维增强铜基复合材料的制备方法
CN108866457A (zh) 一种连续碳纤维增强铝基复合材料的制备方法
CN110078515A (zh) 一种氧化石墨烯改性碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法
CN107673763A (zh) 采用热塑性陶瓷前驱体通过熔融沉积成型3d打印制备陶瓷结构件的方法
AU2021107599A4 (en) Continuous electrophoretic deposition modified carbon fiber reinforced multi-matrix composite and preparation method thereof
Liu et al. Continuous carbon fiber reinforced ZrB2-SiC composites fabricated by direct ink writing combined with low-temperature hot-pressing
CN107417291A (zh) 一种准各向同性SiC短切纤维毡增韧陶瓷基复合材料的制备方法
CN110357648A (zh) 一种制备多级多尺度纤维增韧陶瓷基复合材料的方法
CN103332943A (zh) 基于液硅熔渗法制备碳陶基复合材料的微结构设计及性能控制方法
CN109733017A (zh) 含石墨烯/树脂/碳纤维改性电热层的复合材料、其制备方法和用途
CN102659441A (zh) 复合结构预存应力筋增强陶瓷基复合材料及其制造方法
CN114921734B (zh) 一种连续陶瓷纤维增强铝基复合材料的制备方法
CN115679228A (zh) 一种碳化硅纤维增强铝基复合材料及其制备方法和应用
CN108081691B (zh) 一种芳纶短纤维增强的碳纤维预浸料、制备方法及应用
CN109112442B (zh) 一种多尺度增强低/负热膨胀镁基复合材料及其制备方法
CN112111665A (zh) 一种真空压力浸渗法制备碳改性铝合金复合材料的方法
CN114959518A (zh) 一种钨纤维、氧化物纳米颗粒协同增韧钨基复合材料及其制备方法
CN108796400B (zh) 一种连续碳纤维增强镍基复合材料的制备方法
CN104988437A (zh) 纤维增强金属基复合材料的三维各向同性化的方法
CN106148752A (zh) 一种耐张接续金具用铝碳复合材料及其制备方法
Cheng et al. Using flexible hydrothermal carbon-coated continuous carbon fiber to fabricate Cf/ZrB2-SiC composites by fused deposition modeling and precursor infiltration pyrolysis
EP3856700B1 (de) Verfahren zur herstellung eines carbon-keramischen formkörpers
CN111485235A (zh) 激光冲击熔注过程中促进微细颗粒实现晶内分布的方法
CN105220086B (zh) 连续陶瓷纤维均布铝带材超声波固结快速制造方法
Balasubramanian Introduction to composite materials

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210120

Address after: 214400 No.1, beihuajia village, Shennan village, Shengang street, Jiangyin City, Wuxi City, Jiangsu Province

Patentee after: Jiangsu Shuwei New Material Technology Co.,Ltd.

Address before: 050091 no.626, Hongqi Street, Shijiazhuang City, Hebei Province

Patentee before: HEBEI College OF INDUSTRY AND TECHNOLOGY