CN00105257.8A 金属陶瓷复合材料制造方法 1-4
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金属陶瓷复合材料的制备及其力学性能研究第一章介绍金属陶瓷复合材料是一种新型的结构材料,由于它具有良好的力学性能和独特的组织结构,被广泛应用于各种领域。
本文主要介绍金属陶瓷复合材料的制备方法以及力学性能的研究。
第二章金属陶瓷复合材料的制备2.1 真空热压法真空热压法是制备金属陶瓷复合材料的一种重要方法。
该方法首先将金属和陶瓷粉末混合均匀,并在真空条件下进行热压成型。
此过程中,原料粉末受到高温和高压的作用,使其发生预热、烧结和致密化等一系列复杂的物理和化学反应,最终得到金属陶瓷复合材料。
2.2 热喷涂法热喷涂法是一种较新的制备金属陶瓷复合材料的方法,它是通过高温喷涂技术,将金属粉末和陶瓷粉末同时喷射到基体表面上,并在高温下熔合成型。
这种方法不但可以在基体表面上制备金属陶瓷复合涂层,还可以在空气或真空条件下,在基材表面上直接形成金属陶瓷复合材料。
第三章金属陶瓷复合材料的力学性能研究3.1 强度和韧性金属陶瓷复合材料的强度和韧性是其最重要的力学性能之一。
在实验室中,可以使用拉伸试验、弯曲试验和冲击试验等方法,来评估金属陶瓷复合材料的强度和韧性。
研究表明,金属陶瓷复合材料的强度和韧性与其制备方法、金属瓷相之间的界面结合强度等因素密切相关。
3.2 耐磨性金属陶瓷复合材料的耐磨性是其另一个重要的力学性能。
可以通过模拟磨损实验来评估其耐磨性能。
研究表明,金属陶瓷复合材料的耐磨性受到陶瓷瓷相硬度、金属的韧性和金属与陶瓷之间的粘结强度等因素的影响。
3.3 疲劳性能金属陶瓷复合材料的疲劳性能是指在重复应力作用下的变形和破坏性能。
研究表明,金属陶瓷复合材料的疲劳性能与其界面结合强度、加载速率、应力幅值等因素密切相关。
第四章结论金属陶瓷复合材料是一种高性能的结构材料,具有良好的强度、韧性和耐磨性等力学性能。
然而,其制备方法和设计及其力学性能的优化仍需要进一步的研究。
未来的研究方向应该是改进制备方法,提高界面结合强度,探索新的复合材料设计原理,并研究其在不同应用领域中的应用。
金属陶瓷复合材料制备及其性能研究金属陶瓷复合材料是指由金属矩阵和陶瓷颗粒或纤维等增强物所组成的材料。
这种材料具有金属材料的优异性质和金属陶瓷材料的优异性质相结合的特点,因此广泛应用于航空、航天、化工、电子等领域。
I. 金属陶瓷复合材料制备技术目前,金属陶瓷复合材料制备主要有以下几种技术:1. 熔融浸渍法这种方法是将增强材料浸入金属熔体中,然后使其凝固形成复合材料。
这种方法制备的复合材料具有良好的结合性和高密度。
2. 热压法热压法就是将金属和陶瓷材料一起放在高温高压的条件下进行压制成型。
这种方法制备的复合材料具有高强度和良好的耐磨性等性能。
3. 涂敷法涂敷法是将陶瓷涂料涂到金属表面上,然后进行热处理形成复合材料。
这种方法制备的复合材料比较便宜,但是具有很好的耐腐蚀性和高温抗氧化性能。
II. 金属陶瓷复合材料的性能研究1. 强度性能金属陶瓷复合材料的强度是其最主要的性能之一。
由于它由金属和陶瓷制成,其内部结构复杂,因此需要进行复杂的力学分析来确定其强度。
2. 耐磨性能金属陶瓷复合材料具有优异的耐磨性能,尤其是在高温、高压、高速等恶劣环境下,具有很好的耐磨性能。
3. 耐腐蚀性能由于金属陶瓷复合材料中金属和陶瓷之间存在着固液反应,因此其耐腐蚀性能也非常好。
它能够抵御各种强酸、强碱、盐水等腐蚀介质,因此被广泛应用于化工、环保等领域。
4. 热稳定性能金属陶瓷复合材料具有良好的热稳定性能,在高温环境下仍能保持其良好的力学性能和物理化学性能。
III. 金属陶瓷复合材料应用前景作为一种新型的材料,金属陶瓷复合材料具有很好的应用前景。
它广泛应用于航空航天、地面交通、冶金矿业、机械制造、化工等领域。
随着科技的不断进步,金属陶瓷复合材料在各个领域的应用也越来越广泛。
结论综上所述,金属陶瓷复合材料是一种具有良好综合性能的新材料,其制备技术经过不断改进,性能研究也日益深入,应用前景也很广阔。
我们相信,在未来的发展中,金属陶瓷复合材料必将成为各个领域中必不可少的先进材料。
陶瓷金属复合材料引言。
陶瓷金属复合材料是一种具有优异性能的新型材料,它将陶瓷和金属两种材料的优点结合在一起,具有高强度、耐磨损、耐腐蚀等特点。
本文将对陶瓷金属复合材料的制备方法、性能特点以及应用领域进行介绍。
一、制备方法。
1. 混凝土浇筑法。
混凝土浇筑法是制备陶瓷金属复合材料的一种常用方法。
首先,在金属基体表面涂覆一层陶瓷材料的粉末,然后通过高温烧结将金属和陶瓷牢固地结合在一起。
这种方法制备的复合材料具有较好的耐磨损性能和耐腐蚀性能。
2. 热压法。
热压法是另一种常用的制备陶瓷金属复合材料的方法。
首先将金属和陶瓷的粉末混合均匀,然后在高温高压下进行热压,使金属和陶瓷颗粒之间形成牢固的结合。
这种方法制备的复合材料具有较高的强度和硬度。
3. 溶液浸渗法。
溶液浸润法是一种较为新颖的制备陶瓷金属复合材料的方法。
在这种方法中,首先将金属基体浸入陶瓷颗粒的溶液中,然后通过热处理使陶瓷颗粒沉积在金属基体表面。
这种方法制备的复合材料具有良好的耐磨损性能和耐腐蚀性能。
二、性能特点。
1. 高强度。
陶瓷金属复合材料具有较高的强度,能够承受较大的载荷,适用于要求高强度的工程领域。
2. 耐磨损。
由于陶瓷具有优异的硬度,因此陶瓷金属复合材料具有良好的耐磨损性能,适用于需要耐磨损的场合。
3. 耐腐蚀。
陶瓷金属复合材料具有良好的耐腐蚀性能,能够在恶劣的环境中长期使用。
4. 轻质。
相比纯金属材料,陶瓷金属复合材料具有较低的密度,能够减轻结构的重量。
5. 高温性能。
部分陶瓷金属复合材料具有良好的高温性能,能够在高温环境中长期稳定工作。
三、应用领域。
1. 航空航天领域。
陶瓷金属复合材料具有较好的高温性能和耐磨损性能,适用于航空发动机、导弹等高温高速工作的部件。
2. 汽车制造领域。
陶瓷金属复合材料具有良好的耐磨损性能,适用于汽车发动机的活塞环、气门座等部件。
3. 化工设备领域。
陶瓷金属复合材料具有良好的耐腐蚀性能,适用于化工设备的阀门、泵体等部件。
金属陶瓷复合材料的制备及其应用金属陶瓷复合材料是由金属和陶瓷两种材料共同构成的一种新型材料。
它具有金属的强度和陶瓷的耐热、耐腐蚀、耐磨损等性质,是一种高强度、高温、耐磨损的材料。
本文将探讨金属陶瓷复合材料的制备及其应用。
一、制备金属陶瓷复合材料有多种制备方法,其中最常见的是粉末冶金法和熔体浸渗法。
1.粉末冶金法粉末冶金法是指将金属粉末和陶瓷粉末按一定比例混合,利用高温高压烧结工艺将其压成坯体,经过热处理后形成金属陶瓷复合材料。
这种方法适用于制备较小尺寸的产品,具有工艺简单、生产成本低等优点。
2.熔体浸渗法熔体浸渗法是指将金属坯体浸入陶瓷材料的熔体中,利用熔体温度高、流动性好的特点,让熔体在金属孔隙中浸润填充,形成金属陶瓷复合材料。
这种方法适用于制备大尺寸、复杂形状的产品,具有高密度、高质量的优点。
二、应用金属陶瓷复合材料具有优异的性能,因此在各个行业有着广泛的应用。
1.航空航天领域在航空航天领域,金属陶瓷复合材料多用于制造发动机叶片、火箭喷嘴等部件。
其高温、耐磨、耐腐蚀的特性,可以保证部件在高压、高温、高速的环境下正常运转。
2.能源领域在能源领域,金属陶瓷复合材料多用于制造燃气轮机叶片、燃烧室等部件。
其高温、耐腐蚀、耐磨损等特性,可以保证燃气轮机等设备在长时间的高温高压环境下正常运转。
3.汽车制造领域在汽车制造领域,金属陶瓷复合材料多用于制造发动机活塞、曲轴等部件。
其高强度、高耐磨、耐高温性能能够大幅度提高发动机的效率和寿命。
4.医疗领域在医疗领域,金属陶瓷复合材料多用于制造人工关节、骨桥等医用器械。
其高强度、耐磨性好的特性,可以大大提高医用器械的稳定性和使用寿命。
总之,金属陶瓷复合材料因其独特的性能,已经被广泛应用于各个领域,为相关行业的技术升级和发展提供强有力的支持。
金属陶瓷复合材料的制备与性能研究金属陶瓷复合材料是一种结合了金属和陶瓷的特性的材料,具有优异的力学性能和耐高温性能,因此在航空航天、汽车、电子等领域得到广泛应用。
本文将探讨金属陶瓷复合材料的制备工艺以及其性能研究。
首先,金属陶瓷复合材料的制备涉及到两个主要步骤:金属基体的制备和陶瓷颗粒的添加。
金属基体可以选择一些具有高强度和耐腐蚀能力的金属,如铝、镁等。
陶瓷颗粒的添加需要选择一种合适的陶瓷材料,如氧化铝、碳化硅等。
制备金属基体的方法可以采用热压、等离子熔覆等技术,而添加陶瓷颗粒的方法可以通过机械合金化、溶胶-凝胶法等途径实现。
其次,金属陶瓷复合材料的性能研究包括力学性能和耐高温性能两个方面。
在力学性能方面,金属陶瓷复合材料通常具有较高的强度和刚度。
这是由于陶瓷颗粒的添加可以有效地增强材料的硬度和抗拉强度。
此外,金属基体的导电性也使得金属陶瓷复合材料在电子器件中具有巨大的潜力。
耐高温性能是金属陶瓷复合材料的另一个重要性能指标。
陶瓷颗粒的加入不仅可以提高材料的硬度,还可以提高其耐热性能。
陶瓷材料通常具有较高的熔点和耐火性,因此可以在高温环境下保持稳定性。
这使得金属陶瓷复合材料在航空航天和燃气轮机等领域得到广泛应用。
另外,金属陶瓷复合材料还具有良好的耐腐蚀性能。
陶瓷颗粒的加入可以形成氧化层,从而提高材料的耐腐蚀性能。
这使得金属陶瓷复合材料在化学装备和海洋工程等领域具有广阔的应用前景。
然而,金属陶瓷复合材料也存在一些问题和挑战。
首先,金属陶瓷复合材料的制备技术相对较复杂,需要精确控制制备过程中的温度、压力和时间等参数。
此外,金属和陶瓷之间的界面问题也需要解决。
界面的结构和性质直接影响着材料的力学性能和耐高温性能。
因此,如何设计制备过程以及优化界面结构成为了研究的重点和难点。
综上所述,金属陶瓷复合材料的制备与性能研究是一个复杂而具有挑战性的领域。
通过探索合适的制备工艺和解决界面问题,可以进一步提高金属陶瓷复合材料的力学性能、耐高温性能和耐腐蚀性能。
金属陶瓷复合材料
金属陶瓷复合材料是一种由金属基体和陶瓷增强相组成的复合材料,具有金属
的韧性和陶瓷的硬度,因此在工程领域中具有广泛的应用前景。
金属陶瓷复合材料的制备方法多种多样,可以根据不同的工程需求选择合适的制备工艺。
本文将重点介绍金属陶瓷复合材料的制备方法、性能特点及应用领域。
首先,金属陶瓷复合材料的制备方法包括热压法、热等静压法、搅拌铸造法等。
热压法是将金属粉末与陶瓷颗粒混合后,在高温高压下进行压制,通过金属粉末的烧结和陶瓷颗粒的结合来制备复合材料。
热等静压法则是将金属和陶瓷粉末分层堆叠后,进行高温高压下的等静压制备。
搅拌铸造法则是将金属熔体中加入陶瓷颗粒,通过搅拌混合后进行铸造得到复合材料。
其次,金属陶瓷复合材料具有优异的性能特点,包括高强度、硬度大、耐磨性好、抗腐蚀性强等。
金属基体赋予复合材料良好的韧性和延展性,而陶瓷增强相则提供了硬度和耐磨性。
因此,金属陶瓷复合材料在航空航天、汽车制造、机械制造等领域具有广泛的应用。
例如,航空航天领域需要轻质高强度材料,金属陶瓷复合材料正是满足这一需求的理想选择。
最后,金属陶瓷复合材料的应用领域包括但不限于航空航天领域的结构件、汽
车制造领域的发动机零部件、机械制造领域的刀具等。
随着工程技术的不断发展,金属陶瓷复合材料的应用前景将更加广阔。
综上所述,金属陶瓷复合材料具有制备方法多样、性能优异、应用广泛的特点,是一种具有巨大发展潜力的新型复合材料。
随着工程领域对材料性能要求的不断提高,金属陶瓷复合材料必将在未来得到更广泛的应用和发展。
专利名称:金属陶瓷复合材料及其制备方法专利类型:发明专利
发明人:刘莉,王爽,邱晶,刘晓东,黄明明
申请号:CN201410564275.8
申请日:20141022
公开号:CN104388718A
公开日:
20150304
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种金属陶瓷复合材料及其制备方法,属于复合材料领域。
该金属陶瓷复合材料包括按照质量份数计的如下原料:纳米碳化钼20-30份、钴5-15份、铬8-17份、碳化铌5-18份、氧化锆1-3份、碳化硅3-13份、铜4-9份、氧化铈10-12份、氧化铝1-3份、钛粉1-5份。
本发明金属陶瓷复合材料具有优良的性能,其抗弯强度可高达2500MPa,洛氏硬度可达93;本发明复合材料还具有优良的耐磨损性和耐高温性能;本发明制备方法简单易行,适于大范围推广应用。
申请人:苏州莱特复合材料有限公司
地址:215001 江苏省苏州市高新区火炬路56号
国籍:CN
代理机构:南京经纬专利商标代理有限公司
代理人:李纪昌
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专利名称:一种陶瓷金属复合材料制备方法专利类型:发明专利
发明人:张孝足,蒋业华,冯晶,周谟金
申请号:CN201810317887.5
申请日:20180410
公开号:CN108453243A
公开日:
20180828
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种陶瓷金属复合材料的制备方法,首先在泡沫塑料模上开出所需预制体型腔,然后将陶瓷颗粒与陶瓷微粉混合均匀,加入粘结剂搅拌均匀填入泡沫塑料模上的预制体型腔,随后对预制体进行硬化处理并在预制体周围的泡沫塑料模中镶嵌金属支架,然后在泡沫塑料模表面涂刷涂料;在砂箱内放置底砂,放入嵌有预制体的泡沫塑料模,边振动边填充型砂,用塑料薄膜覆盖砂箱口,开启真空泵,待砂箱内达到真空条件时浇铸金属液,浇铸过程中,泡沫塑料模气化,金属液随即填满型腔,并在负压作用下进入陶瓷颗粒空隙中,铸件温度低于200℃时关闭真空泵解除负压,落砂,得到复合材料。
本发明预制体形状、尺寸可以根据需要进行设计,且无需加工预制体模具。
申请人:昆明理工大学
地址:650093 云南省昆明市一二一大街文昌路68号
国籍:CN
代理机构:重庆强大凯创专利代理事务所(普通合伙)
代理人:黄书凯
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