CN109321772A - 一种船舶锚链用铝基复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船舶锚链用铝基复合材料及其制备方法。该复合材料包括以下按重量份数计的原料：钢纤维12‑30份、环氧树脂1‑5份、氮化硅15‑20份、纳米碳1‑7份、铝粉8‑12份、磷酸铁锂15‑18份、纳米氧化铝36‑40份、石墨烯5‑12份、聚乙烯醇25‑48份、锰粉12‑28份、羟甲基纤维素钠8‑18份、硼酸钠12‑19份、凹凸棒土粉2‑4份、碳化钨2‑5份。与现有技术相比，本发明船舶锚链用铝基复合材料质地轻，抗拉强度大，耐腐蚀性强，延伸率高，且经过多次循环周次下疲劳强度大，适合用于制备船舶锚链。

Description

一种船舶锚链用铝基复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于新材料领域，具体涉及一种船舶锚链用铝基复合材料及其制备方法。
背景技术
锚链是连接锚和船体或海洋工程设备之间的链条，随着人类对海洋资源的不断利用和开发，海洋矿产资源勘探开发工程、海上潮汐电站、波浪电站和温差电站等海洋能源开发装置等不断投入使用，为人类提供新能源。
申请号201210293924.6公开了一种用于航天器的SiC增强铝基复合材料及其制备方法。该复合材料是由以下重量百分比的化学成分组成：SiC23～35％，Si26～35％，Mg1.8～2.0％，余量为Al及不可避免的杂质。本发明的制备方法主要包括粉体的表面处理、真空湿法高能球磨混料、真空热压烧结。通过控制SiC、合金元素Mg的加入量及制备工艺，能有效的降低材料的热膨胀系数及密度，提高抗拉强度，获得成本较为低，热膨胀系数为7～9×10-6/℃，密度<2.7g/cm3，抗拉强度>230MPa，且具有抗腐蚀性的复合材料。本发明特别适用于要求材料具有轻质、低膨胀、耐腐蚀、一定强度要求性能的航空航天零件。但该材料的成本高，耐腐蚀性低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种船舶锚链用铝基复合材料及其制备方法，该复合材料耐磨损，质地轻，耐拉伸，且耐候性强。
为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：
一种船舶锚链用铝基复合材料，包括以下按重量份数计的原料：钢纤维12-30份、环氧树脂1-5份、氮化硅15-20份、纳米碳1-7份、铝粉8-12份、磷酸铁锂15-18份、纳米氧化铝36-40份、石墨烯5-12份、聚乙烯醇25-48份、锰粉12-28份、羟甲基纤维素钠8-18份、硼酸钠12-19份、凹凸棒土粉2-4份、碳化钨2-5份。
作为改进的是，上述船舶锚链用铝基复合材料，包括以下按重量份数计的原料：钢纤维25份、环氧树脂3份、氮化硅18份、纳米碳4份、铝粉10份、磷酸铁锂17份、纳米氧化铝38份、石墨烯10份、聚乙烯醇32份、锰粉25份、羟甲基纤维素钠10份、硼酸钠17份、凹凸棒土粉3份、碳化钨3份。
作为改进的是，所述钢纤维的长度为20-40μm。
上述船舶锚链用铝基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，称取各组分，将钢纤维、环氧树脂、氮化硅、纳米碳、铝粉、磷酸铁锂、纳米氧化铝、石墨烯、聚乙烯醇、锰粉、羟甲基纤维素钠、硼酸钠、凹凸棒土粉和碳化钨混合，投入球磨机中，磨碎得混合细粉；
步骤2，将混合细粉置于中频熔化炉中熔融后，再转移至石墨模具中，等离子烧结后，脱膜，即得船舶锚链用铝基复合材料。
作为改进的是，步骤2中石墨模具的烧结温度为500-600℃下烧结后，以10-15℃/min的速率降温。
作为改进的是，步骤2中等离子处理的功率为1000-1800W。
有益效果
与现有技术相比，本发明船舶锚链用铝基复合材料质地轻，抗拉强度大，耐腐蚀性强，延伸率高，且经过多次循环周次下疲劳强度大，适合用于制备船舶锚链。
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
一种船舶锚链用铝基复合材料，包括以下按重量份数计的原料：钢纤维12份、环氧树脂1份、氮化硅15份、纳米碳1份、铝粉8份、磷酸铁锂15份、纳米氧化铝36份、石墨烯5份、聚乙烯醇25份、锰粉12份、羟甲基纤维素钠8份、硼酸钠12份、凹凸棒土粉2份、碳化钨2。
所述钢纤维的长度为20μm。
上述船舶锚链用铝基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，称取各组分，将钢纤维、环氧树脂、氮化硅、纳米碳、铝粉、磷酸铁锂、纳米氧化铝、石墨烯、聚乙烯醇、锰粉、羟甲基纤维素钠、硼酸钠、凹凸棒土粉和碳化钨混合，投入球磨机中，磨碎得混合细粉；
步骤2，将混合细粉置于中频熔化炉中熔融后，再转移至石墨模具中，等离子烧结后，脱膜，即得船舶锚链用铝基复合材料。
其中，步骤2中石墨模具的烧结温度为500℃下烧结后，以10℃/min的速率降温；且等离子处理的功率为1000W。
实施例2
一种船舶锚链用铝基复合材料，包括以下按重量份数计的原料：
钢纤维25份、环氧树脂3份、氮化硅18份、纳米碳4份、铝粉10份、磷酸铁锂17份、纳米氧化铝38份、石墨烯10份、聚乙烯醇32份、锰粉25份、羟甲基纤维素钠10份、硼酸钠17份、凹凸棒土粉3份、碳化钨3份。
所述钢纤维的长度为38μm。
上述船舶锚链用铝基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，称取各组分，将钢纤维、环氧树脂、氮化硅、纳米碳、铝粉、磷酸铁锂、纳米氧化铝、石墨烯、聚乙烯醇、锰粉、羟甲基纤维素钠、硼酸钠、凹凸棒土粉和碳化钨混合，投入球磨机中，磨碎得混合细粉；
步骤2，将混合细粉置于中频熔化炉中熔融后，再转移至石墨模具中，等离子烧结后，脱膜，即得船舶锚链用铝基复合材料。
其中，步骤2中石墨模具的烧结温度为580℃下烧结后，以12℃/min的速率降温。等离子处理的功率为1400W。
实施例3
一种船舶锚链用铝基复合材料，包括以下按重量份数计的原料：钢纤维30份、环氧树脂5份、氮化硅20份、纳米碳7份、铝粉12份、磷酸铁锂18份、纳米氧化铝40份、石墨烯12份、聚乙烯醇48份、锰粉28份、羟甲基纤维素钠18份、硼酸钠19份、凹凸棒土粉4份、碳化钨5份。
所述钢纤维的长度为40μm。
上述船舶锚链用铝基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，称取各组分，将钢纤维、环氧树脂、氮化硅、纳米碳、铝粉、磷酸铁锂、纳米氧化铝、石墨烯、聚乙烯醇、锰粉、羟甲基纤维素钠、硼酸钠、凹凸棒土粉和碳化钨混合，投入球磨机中，磨碎得混合细粉；
步骤2，将混合细粉置于中频熔化炉中熔融后，再转移至石墨模具中，等离子烧结后，脱膜，即得船舶锚链用铝基复合材料。
其中，步骤2中石墨模具的烧结温度为600℃下烧结后，以15℃/min的速率降温，且等离子处理的功率为1000-1800W。
对比例1
与实施例2相同，不同在于：不加钢纤维。
对比例2
与实施例2相同，不同在于：步骤2中不含有等离子烧结。
对实施例1-3和对比例1-2的复合材料进行检测，所得数据如下所示。
实施例1 实施例2 实施例3
抗拉强度(MPa) 268 368 305
延伸率(％) 26.8 39.4 35.8
8×10<sup>6</sup>循环周次下疲劳强度(S/MPa) 165 206 178
pH12的氢氧化钠溶液中浸泡60天 0.20 0.18 0.24
pH2的氢氧化钠溶液中浸泡60天 0.15 0.12 0.20
从上述数据可以看出，本发明复合材料质地轻，抗拉强度大，延伸率高，耐酸碱能力强，且经过多次循环周次下疲劳强度大，适合用于制备海域活动量大的船舶上使用。

Claims (6)

1.一种船舶锚链用铝基复合材料，其特征在于，包括以下按重量份数计的原料：钢纤维12-30份、环氧树脂1-5份、氮化硅15-20份、纳米碳1-7份、铝粉8-12份、磷酸铁锂15-18份、纳米氧化铝36-40份、石墨烯5-12份、聚乙烯醇25-48份、锰粉12-28份、羟甲基纤维素钠8-18份、硼酸钠12-19份、凹凸棒土粉2-4份、碳化钨2-5份。
2.根据权利要求1所述的船舶锚链用铝基复合材料，其特征在于，包括以下按重量份数计的原料：钢纤维25份、环氧树脂3份、氮化硅18份、纳米碳4份、铝粉10份、磷酸铁锂17份、纳米氧化铝38份、石墨烯10份、聚乙烯醇32份、锰粉25份、羟甲基纤维素钠10份、硼酸钠17份、凹凸棒土粉3份、碳化钨3份。
3.根据权利要求1所述的船舶锚链用铝基复合材料，其特征在于，所述钢纤维的长度为20-40μm。
4.基于权利要求1所述的船舶锚链用铝基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，称取各组分，将钢纤维、环氧树脂、氮化硅、纳米碳、铝粉、磷酸铁锂、纳米氧化铝、石墨烯、聚乙烯醇、锰粉、羟甲基纤维素钠、硼酸钠、凹凸棒土粉和碳化钨混合，投入球磨机中，磨碎得混合细粉；
步骤2，将混合细粉置于中频熔化炉中熔融后，再转移至石墨模具中，等离子烧结后，脱膜，即得船舶锚链用铝基复合材料。
5.根据权利要求4所述的船舶锚链用铝基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2中石墨模具的烧结温度为500-600℃下烧结后，以10-15℃/min的速率降温。
6.根据权利要求4所述的船舶锚链用铝基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2中等离子处理的功率为1000-1800W。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001048256A1 (en) * 1999-12-23 2001-07-05 Danish Steel Works Ltd. A metal matrix composite based on boron steel
CN104762513A (zh) * 2015-03-23 2015-07-08 蚌埠市鸿安精密机械有限公司 一种易加工的粉煤灰铝基复合材料及其制备方法
CN105420525A (zh) * 2015-11-11 2016-03-23 苏州阿罗米科技有限公司 一种颗粒增强铝基复合材料的制备方法
CN105483420A (zh) * 2015-12-11 2016-04-13 苏州第一元素纳米技术有限公司 一种纳米碳增强的耐磨复合材料
CN105525192A (zh) * 2015-12-14 2016-04-27 浙江海洋学院 一种耐腐蚀的船锚用不锈钢板及其生产方法
CN107488819A (zh) * 2017-08-14 2017-12-19 无锡市永兴金属软管有限公司 一种碳纤维增强铝基复合材料的制备方法
CN107603268A (zh) * 2017-08-31 2018-01-19 苏州仲勉装饰有限公司 一种中空玻璃用铝基复合材料及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001048256A1 (en) * 1999-12-23 2001-07-05 Danish Steel Works Ltd. A metal matrix composite based on boron steel
CN104762513A (zh) * 2015-03-23 2015-07-08 蚌埠市鸿安精密机械有限公司 一种易加工的粉煤灰铝基复合材料及其制备方法
CN105420525A (zh) * 2015-11-11 2016-03-23 苏州阿罗米科技有限公司 一种颗粒增强铝基复合材料的制备方法
CN105483420A (zh) * 2015-12-11 2016-04-13 苏州第一元素纳米技术有限公司 一种纳米碳增强的耐磨复合材料
CN105525192A (zh) * 2015-12-14 2016-04-27 浙江海洋学院 一种耐腐蚀的船锚用不锈钢板及其生产方法
CN107488819A (zh) * 2017-08-14 2017-12-19 无锡市永兴金属软管有限公司 一种碳纤维增强铝基复合材料的制备方法
CN107603268A (zh) * 2017-08-31 2018-01-19 苏州仲勉装饰有限公司 一种中空玻璃用铝基复合材料及其制备方法

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