一種具有高穩定性的複合金屬材料的製作方法

2023-07-07 10:56:46

本發明屬於金屬材料技術領域，更具體地說，尤其涉及一種具有高穩定性的複合金屬材料。

背景技術：

複合材料是一種混合物。在很多領域都發揮了很大的作用，代替了很多傳統的材料。複合材料按其組成分為金屬與金屬複合材料、非金屬與金屬複合材料、非金屬與非金屬複合材料。與普通單增強相複合材料比，其衝擊強度、疲勞強度和斷裂韌性顯著提高，並具有特殊的熱膨脹性能。分為層內混雜、層間混雜、夾芯混雜、層內/層間混雜和超混雜複合材料。複合材料60年代，為滿足航空航天等尖端技術所用材料的需要，先後研製和生產了以高性能纖維為增強材料的複合材料。為了與第一代玻璃纖維增強樹脂複合材料相區別，將這種複合材料稱為先進複合材料。先進複合材料除作為結構材料外，還可用作功能材料，但是這些材料缺乏力學性能、延展性和耐腐蝕性能等。

技術實現要素：

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種具有高穩定性的複合金屬材料。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種具有高穩定性的複合金屬材料，包括金屬底層；以及在上述金屬底層表面依次設有粉末冶金材料層以及坡莫合金層；所述粉末冶金材料層為石墨烯鋁基複合材料；所述坡莫合金層中內含有穩定顆粒以及鐵鎳合金。

優選的，所述坡莫合金層中各成分所佔重量組份分別為：所述的鐵佔55-70份，所述的鉬佔10-20份，所述的錳佔5-10份，所述的鈷佔2-6份，所述的銅佔6-10份，所述的鎳佔0.6-1.5份。

優選的，所述坡莫合金層的厚度為0.15-0.4mm。

優選的，所述粉末冶金材料層的厚度為o.1-0.3mm。

優選的，所述石墨烯鋁基複合材料採用超聲波降解法和粉末加工法製備，將體積分數為o.8％石墨烯摻入並分散在鋁合金中；然後通過等離子燒結得到緻密的g/al2o3複合材料，其斷裂韌度較純鋁提高了40％。

本發明的技術效果和優點：本發明提供的一種具有高穩定性的複合金屬材料，與傳統的技術相比，本發明具有良好的力學性能、延展性好和耐腐蝕等特點，同時降低金屬材料的生產成本，提高經濟效益，提高產品品質。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

實施例1

一種具有高穩定性的複合金屬材料，包括金屬底層；以及在上述金屬底層表面依次設有粉末冶金材料層以及坡莫合金層；所述粉末冶金材料層為石墨烯鋁基複合材料；所述坡莫合金層中內含有穩定顆粒以及鐵鎳合金；所述坡莫合金層中各成分所佔重量組份分別為：所述的鐵佔55份，所述的鉬佔10份，所述的錳佔5份，所述的鈷佔2份，所述的銅佔6份，所述的鎳佔o.6份；所述坡莫合金層的厚度為o.15mm；所述粉末冶金材料層的厚度為o.1mm；所述石墨烯鋁基複合材料採用超聲波降解法和粉末加工法製備，將體積分數為o.8％石墨烯摻入並分散在鋁合金中；然後通過等離子燒結得到緻密的g/al2o3複合材料，其斷裂韌度較純鋁提高了40％。

實施例2

一種具有高穩定性的複合金屬材料，包括金屬底層；以及在上述金屬底層表面依次設有粉末冶金材料層以及坡莫合金層；所述粉末冶金材料層為石墨烯鋁基複合材料；所述坡莫合金層中內含有穩定顆粒以及鐵鎳合金；所述坡莫合金層中各成分所佔重量組份分別為：所述的鐵佔65份，所述的鉬佔18份，所述的錳佔8份，所述的鈷佔5份，所述的銅佔4份，所述的鎳佔1.2份；所述坡莫合金層的厚度為0.3mm；所述粉末冶金材料層的厚度為0.2mm；所述石墨烯鋁基複合材料採用超聲波降解法和粉末加工法製備，將體積分數為0.8％石墨烯摻入並分散在鋁合金中；然後通過等離子燒結得到緻密的g/al2o3複合材料，其斷裂韌度較純鋁提高了40％。

實施例3

一種具有高穩定性的複合金屬材料，包括金屬底層；以及在上述金屬底層表面依次設有粉末冶金材料層以及坡莫合金層；所述粉末冶金材料層為石墨烯鋁基複合材料；所述坡莫合金層中內含有穩定顆粒以及鐵鎳合金；所述坡莫合金層中各成分所佔重量組份分別為：所述的鐵佔70份，所述的鉬佔20份，所述的錳佔10份，所述的鈷佔6份，所述的銅佔10份，所述的鎳佔1.5份；所述坡莫合金層的厚度為0.4mm；所述粉末冶金材料層的厚度為0.3mm；所述石墨烯鋁基複合材料採用超聲波降解法和粉末加工法製備，將體積分數為0.8％石墨烯摻入並分散在鋁合金中；然後通過等離子燒結得到緻密的g/al2o3複合材料，其斷裂韌度較純鋁提高了40％。

綜上所述：本發明提供具有以下特點：高比強度、比模量；導熱、導電性能；熱膨脹係數小、尺寸穩定性好；良好的高溫性能；耐磨性好；良好的疲勞性能和斷裂韌性。

最後應說明的是：以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。