CN109020595A - 一种铝碳陶复合材料的制备方法及其应用 - Google Patents

一种铝碳陶复合材料的制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种铝碳陶复合材料的制备方法，包括如下步骤：步骤一，碳陶复合材料的制备：以密度为0.6‑0.8g/cm3的C/C复合材料为原料；将所述原料置于陶瓷先驱体中浸渍，浸渍后，在第一保护气氛下进行高温裂解，重复浸渍‑高温裂解操作，直至得到密度为1.4‑1.6g/cm3的碳陶复合材料；步骤二，碳陶坯体的制备：将所述碳陶复合材料在第二保护气氛下进行高温晶化，得到碳陶坯体；步骤三，高压渗铝：将所述碳陶坯体装入模具中，封焊后制成包套，将包套加热后吊入浸渗炉中渗铝；最后拆包套拆模即可得到铝碳陶复合材料。本发明不仅强度更高，且加工性和可塑性更好。

Description

一种铝碳陶复合材料的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及金属-陶瓷结构材料领域，具体为一种铝碳陶复合材料的制备方法。
背景技术
金属-陶瓷复合材料作为一种常用的结构材料。传统的制备方法主要有两种，一种将金属粉和陶瓷粉或可反应生成陶瓷的粉体混合成型后，高温烧结；一种是用陶瓷粉制备素坯，通过加工，烧结，渗铝制备而成。传统的金属-陶瓷复合材料加工性和可塑性能差，对于精密结构件的制备较困难。且加入的陶瓷粉基本为微米级颗粒，粉体之间通过烧结助剂或者熔融金属结合，对强度的提高有限制。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种强度更高、加工性和可塑性更好的铝碳陶复合材料的制备方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种铝碳陶复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，碳陶复合材料的制备：
以密度为0.6-0.8g/cm3的C/C复合材料为原料；将所述原料置于陶瓷先驱体中浸渍，浸渍后，在第一保护气氛下进行高温裂解，重复浸渍-高温裂解操作，直至得到密度为1.4-1.6g/cm3的碳陶复合材料；
步骤二，碳陶坯体的制备：
将所述碳陶复合材料在第二保护气氛下进行高温晶化，得到碳陶坯体；
步骤三，高压渗铝：
将所述碳陶坯体装入模具中，封焊后制成包套，将包套加热后吊入浸渗炉中渗铝；最后拆包套拆模即可得到铝碳陶复合材料。
作为优选，步骤一中密度为0.6-0.8g/cm3的C/C复合材料是通过下述方案制备的：
将密度为0.4-0.5g/cm3的2.5D针刺的炭纤维全网胎，经1600-1800℃高温处理后，在第二保护气氛下进行化学气相沉积20-30h，得到所述密度为0.6-0.8g/cm3的C/C复合材料。
作为优选，步骤一中，所述浸渍包括依次真空浸渍和热压浸渍，即将密度为0.6-0.8g/cm3的C/C复合材料置于陶瓷先驱体中，先进行真空浸渍，然后再进行热压浸渍，浸渍后，在第一保护气氛下进行高温裂解，重复循环真空浸渍-热压浸渍-高温裂解操作，直至得到密度1.4-1.6g/cm3的碳陶复合材料。
作为优选，所述陶瓷先驱体可选用聚甲基硅烷、聚碳硅烷、聚硅氮烷、聚硅烷中的至少一种。
作为优选，步骤一中所述陶瓷先驱体采用聚甲基硅烷时，所述聚甲基硅烷的平均质量为1000-1400、黏度为180-225mPa.s。
作为优选，步骤二中所述高温晶化温度为1200-1500℃，优选为1300-1450℃；保温2-10h，优选为3-5h。
作为优选，真空浸渍时，控制单次真空浸渍的时间为1-2h，控制真空度≤20Pa；热压浸渍时，控制单次热压浸渍的时间为3-6h，控制压力为2～5MPa，温度为60-90℃。
作为优选，步骤一中所述第一保护气氛选自氮气气氛、氩气气氛中的至少一种；步骤二中所述第二保护气氛选用氩气。
作为优选，步骤三中，所述渗铝的过程包括：将装有碳陶坯体的模具包套封装取出，浸入700℃-750℃的熔融铝合金中，在室温下抽真空至2000-700Pa，用氮气气氛加压至5-10MPa，保压30-40min。
作为优选，所述铝碳陶复合材料的应用包括用作赛车引擎推杆、机器人引擎推杆、机器人手臂使用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、所述发明中碳陶复合材料制备采用浸渍-裂解工艺，决定了陶瓷晶粒只有纳米尺寸，且可以通过对碳陶坯体最终密度的控制，很好的控制材料中陶瓷含量，可以很好的达到细晶强化的效果；解决了现有技术由于制备的铝陶件中都是引入微米级陶瓷颗粒或者通过反应生成部分纳米尺寸的陶瓷颗粒来提高材料强度、但因陶瓷颗粒的尺寸和纳米级陶瓷含量的限制，从而导致对材料性能提高不多的问题；
2、本发明所述的铝碳陶复合材料的制备过程中，高温裂解后的陶瓷为无定型相、硬度较低、有很好的加工性和可塑性，加工完后，再通过高温晶化处理，使陶瓷颗粒由无定型相转化为晶体，硬度提高；同时，高温晶化对其尺寸没有变化。解决了现有技术生产金属-陶瓷复合材料普遍存在的加工难、可塑性差的问题；
3、所述发明制备的铝碳陶复合材料，将碳陶坯体和高压渗铝进行结合，相对现有技术的碳陶复合材料来说，其力学性能和热学性能大幅增加，同时，只需2-3个周期，制作周期大幅降低；相对现有技术中的铝陶复合材料来说，因为引入了连续纤维相，材料的韧性得到保留，解决现有技术因引入陶瓷含量过高而丧失韧性的问题；
4、所述发明单独用聚甲基硅烷浸渍，使铝碳陶复合材料强度更强，与现有技术专利号为“201510956421.6”的对比文件区别开来，所述对比文件的浸渍液是采用液体带粉，这种结构在C/C复合材料浸渍时会有孔隙，从而使对比文件的技术效率极低；本发明解决了该效率低下的问题；
5、采用该方法制备的金属-陶瓷复合材料既不仅具有很好的韧性，还有更高的强度、良好的加工性和可塑性，具有成本低、周期短等优点；在中低温结构件上有更好的应用前景。
附图说明
图1为实施例1所制备的铝碳陶复合材料制品；
图2为实施例1所制备的铝碳陶复合材料制品的金相图。
具体实施方式
下面将结合图1详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
所述发明主要应用领域在赛车引擎推杆、机器人引擎推杆、机器人手臂、直升机配件、航天、航空用陀螺、对比刚度要求高的零件等。
实施例一：
一种铝碳陶复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，碳陶复合材料的制备：
以密度为0.6g/cm3的C/C复合材料为原料；将所述原料置于陶瓷先驱体中浸渍，浸渍后，在第一保护气氛下进行高温裂解，重复浸渍-高温裂解操作，直至得到密度为1.4-1.6g/cm3的碳陶复合材料；步骤一中密度为0.6g/cm3的C/C复合材料是通过下述方案制备的：
将密度为0.4g/cm3的2.5D针刺的炭纤维全网胎，经1600℃高温处理后，控制气压≤1000Pa，优选1000Pa，在第二保护气氛下进行化学气相沉积20h，得到所述密度为0.6g/cm3的C/C复合材料。
步骤一中，所述浸渍包括依次真空浸渍和热压浸渍，即将密度为0.6g/cm3的C/C复合材料置于陶瓷先驱体中，先进行真空浸渍，然后再进行热压浸渍，浸渍后，在第一保护气氛下进行高温裂解，重复循环真空浸渍-热压浸渍-高温裂解操作，直至得到密度1.6g/cm3的碳陶复合材料；真空浸渍时，控制单次真空浸渍的时间为1h，控制真空度为20Pa；热压浸渍时，控制单次热压浸渍的时间为3h，控制压力为2MPa，温度为60℃。
所述陶瓷先驱体可选用聚甲基硅烷、聚碳硅烷、聚硅氮烷、聚硅烷中的至少一种；所述陶瓷先驱体采用聚甲基硅烷时，所述聚甲基硅烷的平均质量为1000、黏度为180mPa.s。
所述保护气氛选自氮气气氛、氩气气氛中的至少一种。
步骤二，碳陶坯体的制备：
将所述碳陶复合材料在第二保护气氛下进行高温晶化，得到碳陶坯体；所述碳陶坯体的密度可为1.4-1.6g/cm；所述高温晶化温度为1200℃-1500℃，优选为1450℃；保温2-10h，优选为5h。
步骤三，高压渗铝：
将所述碳陶坯体装入模具中，封焊后制成包套，将包套加热后吊入浸渗炉中渗铝；最后拆包套拆模即可得到铝碳陶复合材料。所述渗铝的过程包括：将装有碳陶坯体的模具包套封装取出，浸入750℃的熔融铝合金中，在室温下抽真空至700Pa，用氮气气氛加压至5MPa，保压30min。所述模具为石墨模具，所述石墨模具可多个叠放，在外面用不锈钢封焊制成包套。
由图1可以看出，铝碳陶复合材料制品表面致密呈银灰色，带金属光泽；说明铝已经均匀渗入制品内部。
由图2金相图可以看出，铝碳陶复合材料制品中纤维被碳很好的包覆，碳被碳化硅包裹，内部孔隙基本上被铝填充。
该实施例一中所制得的铝碳陶复合材料：
密度：2.4g/cm3,
抗弯强度：466MPa，
抗冲击强度：410MPa,
热导率：95W/mK。
实施例二：
一种铝碳陶复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，碳陶复合材料的制备：
以密度为0.7g/cm3的C/C复合材料为原料；将所述原料置于陶瓷先驱体中浸渍，浸渍后，在第一保护气氛下进行高温裂解，重复浸渍-高温裂解操作，直至得到密度为1.5g/cm3的碳陶复合材料；步骤一中密度为0.7g/cm3的C/C复合材料是通过下述方案制备的：
将密度为0.45g/cm3的2.5D针刺的炭纤维全网胎，经1700℃高温处理后，在第二保护气氛下进行化学气相沉积24h，得到所述密度为0.7g/cm3的C/C复合材料。
步骤一中，所述浸渍包括依次真空浸渍和热压浸渍，即将密度为0.7g/cm3的C/C复合材料置于陶瓷先驱体中，先进行真空浸渍，然后再进行热压浸渍，浸渍后，在第一保护气氛下进行高温裂解，重复循环真空浸渍-热压浸渍-高温裂解操作，直至得到密度1.5g/cm3的碳陶复合材料；真空浸渍时，控制单次真空浸渍的时间为1.5h，控制真空度18Pa；热压浸渍时，控制单次热压浸渍的时间为5h，控制压力为3MPa，温度为75℃。
所述陶瓷先驱体可选用聚甲基硅烷、聚碳硅烷、聚硅氮烷、聚硅烷中的至少一种；所述陶瓷先驱体采用聚甲基硅烷时，所述聚甲基硅烷的平均质量为1200、黏度为200mPa.s。
所述保护气氛选自氮气气氛、氩气气氛中的至少一种。
步骤二，碳陶坯体的制备：
将所述碳陶复合材料在第二保护气氛下进行高温晶化，得到碳陶坯体；所述高温晶化温度为1400℃，优选为1380℃；保温7h，优选为4h。
步骤三，高压渗铝：
将所述碳陶坯体装入模具中，封焊后制成包套，将包套加热后吊入浸渗炉中渗铝；最后拆包套拆模即可得到铝碳陶复合材料。所述渗铝的过程包括：将装有碳陶坯体的模具包套封装取出，浸入730℃的熔融铝合金中，在室温下抽真空至1400Pa，用氮气气氛加压至7MPa，保压35min。所述模具为石墨模具，所述石墨模具可多个叠放，在外面用不锈钢封焊制成包套。
该实施例二中所制得的铝碳陶复合材料：
密度：2.3g/cm3,
抗弯强度：435MPa，
抗冲击强度：406MPa,
热导率：87W/mK
实施例三：
一种铝碳陶复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，碳陶复合材料的制备：
以密度为0.8g/cm3的C/C复合材料为原料；将所述原料置于陶瓷先驱体中浸渍，浸渍后，在第一保护气氛下进行高温裂解，重复浸渍-高温裂解操作，直至得到密度为1.6g/cm3的碳陶复合材料；步骤一中密度为0.8g/cm3的C/C复合材料是通过下述方案制备的：
将密度为0.5g/cm3的2.5D针刺的炭纤维全网胎，经1800℃高温处理后，在第二保护气氛下进行化学气相沉积30h，得到所述密度为0.8g/cm3的C/C复合材料。
步骤一中，所述浸渍包括依次真空浸渍和热压浸渍，即将密度为0.8g/cm3的C/C复合材料置于陶瓷先驱体中，先进行真空浸渍，然后再进行热压浸渍，浸渍后，在第一保护气氛下进行高温裂解，重复循环真空浸渍-热压浸渍-高温裂解操作，直至得到密度1.4g/cm3的碳陶复合材料；真空浸渍时，控制单次真空浸渍的时间为2h，控制真空度15Pa；热压浸渍时，控制单次热压浸渍的时间为6h，控制压力为5MPa，温度为90℃。
所述陶瓷先驱体可选用聚甲基硅烷、聚碳硅烷、聚硅氮烷、聚硅烷中的至少一种；所述陶瓷先驱体采用聚甲基硅烷时，所述聚甲基硅烷的平均质量为1400、黏度为225mPa.s。
所述保护气氛选自氮气气氛、氩气气氛中的至少一种。
步骤二，碳陶坯体的制备：
将所述碳陶复合材料在第二保护气氛下进行高温晶化，得到碳陶坯体；所述高温晶化温度为1200℃，优选为1300℃；保温10h，优选为5h。
步骤三，高压渗铝：
将所述碳陶坯体装入模具中，封焊后制成包套，将包套加热后吊入浸渗炉中渗铝；最后拆包套拆模即可得到铝碳陶复合材料。所述渗铝的过程包括：将装有碳陶坯体的模具包套封装取出，浸入750℃的熔融铝合金中，在室温下抽真空至2000Pa，用氮气气氛加压至10MPa，保压40min。所述模具为石墨模具，所述石墨模具可多个叠放，在外面用不锈钢封焊制成包套。
该实施例三中所制得的铝碳陶复合材料：
密度：2.2g/cm3,
抗弯强度：402MPa，
抗冲击强度：395MPa,
热导率：70W/mK
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种铝碳陶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，碳陶复合材料的制备：
以密度为0.6-0.8g/cm3的C/C复合材料为原料；将所述原料置于陶瓷先驱体中浸渍，浸渍后，在第一保护气氛下进行高温裂解，重复浸渍-高温裂解操作，直至得到密度为1.4-1.6g/cm3的碳陶复合材料；
步骤二，碳陶坯体的制备：
将所述碳陶复合材料在第二保护气氛下进行高温晶化，得到碳陶坯体；
步骤三，高压渗铝：
将所述碳陶坯体装入模具中，封焊后制成包套，将包套加热后吊入浸渗炉中渗铝；最后拆包套拆模即可得到铝碳陶复合材料。
2.根据权利要求1所述铝碳陶复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一中密度为0.6-0.8g/cm3的C/C复合材料是通过下述方案制备的：
将密度为0.4-0.5g/cm3的2.5D针刺的炭纤维全网胎，经1600-1800℃高温处理后，在第二保护气氛下进行化学气相沉积20-30h，得到所述密度为0.6-0.8g/cm3的C/C复合材料。
3.根据权利要求2所述铝碳陶复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述浸渍包括依次真空浸渍和热压浸渍，即将密度为0.6-0.8g/cm3的C/C复合材料置于陶瓷先驱体中，先进行真空浸渍，然后再进行热压浸渍，浸渍后，在第一保护气氛下进行高温裂解，重复循环真空浸渍-热压浸渍-高温裂解操作，直至得到密度1.4-1.6g/cm3的碳陶复合材料。
4.根据权利要求3所述铝碳陶复合材料的制备方法，其特征在于：所述陶瓷先驱体可选用聚甲基硅烷、聚碳硅烷、聚硅氮烷、聚硅烷中的至少一种。
5.根据权利要求4所述铝碳陶复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一中所述陶瓷先驱体采用聚甲基硅烷时，所述聚甲基硅烷的平均质量为1000-1400、黏度为180-225mPa.s。
6.根据权利要求1所述铝碳陶复合材料的制备方法，其特征在于：步骤二中所述高温晶化温度为1200-1500℃，优选为1300-1450℃；保温2-10h，优选为3-5h。
7.根据权利要求3所述铝碳陶复合材料的制备方法，其特征在于：真空浸渍时，控制单次真空浸渍的时间为1-2h，控制真空度≤20Pa；热压浸渍时，控制单次热压浸渍的时间为3-6h，控制压力为2～5MPa，温度为60-90℃。
8.根据权利要求1所述铝碳陶复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一中所述第一保护气氛选自氮气气氛、氩气气氛中的至少一种；步骤二中所述第二保护气氛选用氩气。
9.根据权利要求1所述铝碳陶复合材料的制备方法，其特征在于：步骤三中，所述渗铝的过程包括：将装有碳陶坯体的模具包套封装取出，浸入700℃-750℃的熔融铝合金中，在室温下抽真空至2000-700Pa，用氮气气氛加压至5-10MPa，保压30-40min。
10.一种如权利要求1-9任意一项所述铝碳陶复合材料的应用，其特征在于：所述铝碳陶复合材料的应用包括用作赛车引擎推杆、机器人引擎推杆、机器人手臂使用。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116217257A (zh) * 2023-03-10 2023-06-06 西安航空制动科技有限公司 一种纯网胎结构碳/陶复合材料刹车盘坯体的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009018319A (ja) * 2007-07-10 2009-01-29 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミニウム−セラミックス複合体及びその製造方法
CN105565837A (zh) * 2015-12-17 2016-05-11 湖南博望碳陶有限公司 一种碳陶复合材料的制备方法及其应用
CN105924178A (zh) * 2016-04-18 2016-09-07 湖南浩威特科技发展有限公司 铝碳化硅复合材料的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009018319A (ja) * 2007-07-10 2009-01-29 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミニウム−セラミックス複合体及びその製造方法
CN105565837A (zh) * 2015-12-17 2016-05-11 湖南博望碳陶有限公司 一种碳陶复合材料的制备方法及其应用
CN105924178A (zh) * 2016-04-18 2016-09-07 湖南浩威特科技发展有限公司 铝碳化硅复合材料的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116217257A (zh) * 2023-03-10 2023-06-06 西安航空制动科技有限公司 一种纯网胎结构碳/陶复合材料刹车盘坯体的制备方法

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