一种基于红柳的仿生抗冲蚀复合材料增强相的制备方法技术
本发明专利技术公开了一种基于沙漠红柳的仿生抗冲蚀复合材料增强相的制备方法，采用如下步骤实施：步骤1，用氨水对干燥的红柳进行抽提处理；步骤2，对步骤1所得红柳利用高猛酸钾溶液进行氧化处理；步骤3，对步骤2所得红柳利用有机溶剂进行浸渍，并快速蒸发有机溶剂；步骤4，对步骤3所得红柳进行炭化处理；步骤5，对步骤4所得炭化物进行真空负压浸渍有机硅树脂溶液；步骤6，对步骤5所得浸渍有机硅树脂的炭化物进行高温烧结；在保存了红柳内部部分化学成分、多孔结构形态的同时，增强了复合材料的抗冲蚀性、硬度等指标；本发明专利技术制备的仿生复合材料增强相具有消振、减摩耐磨的特点，能够为仿生抗冲蚀复合材料提供更好地选择和更多样化的思路。
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技术实现步骤摘要
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于沙漠红柳的仿生抗冲蚀复合材料增强相的制备方法，采用如下步骤实施：步骤1，用氨水对干燥的红柳进行抽提处理；步骤2，对步骤1所得红柳利用高猛酸钾溶液进行氧化处理；步骤3，对步骤2所得红柳利用有机溶剂进行浸渍，并快速蒸发有机溶剂；步骤4，对步骤3所得红柳进行炭化处理；步骤5，对步骤4所得炭化物进行真空负压浸渍有机硅树脂溶液；步骤6，对步骤5所得浸渍有机硅树脂的炭化物进行高温烧结；在保存了红柳内部部分化学成分、多孔结构形态的同时，增强了复合材料的抗冲蚀性、硬度等指标；本专利技术制备的仿生复合材料增强相具有消振、减摩耐磨的特点，能够为仿生抗冲蚀复合材料提供更好地选择和更多样化的思路。【专利说明】本专利技术涉及一种仿生抗冲蚀材料制备方法，特别涉及一种基于沙漠红柳的仿生抗冲蚀复合材料增强相的制备方法。技术背景冲蚀磨损是磨损的一种，广泛存在于现代工业生产中，如矿山、电厂等灰浆泵过流部件和管道及阀门的磨损。这些易磨损件在工作过程中不仅要承受固体粒子的冲蚀与切削作用，而且还要承受液体介质的腐蚀作用及高温的作用，工作环境极其恶劣，因而使这些耐磨件的使用寿命较低。为了追求更高品质的抗冲蚀材料，人们进行了各种各样的探索和研究。抗冲蚀材料制备的方法有很多:一，可以采用复合材料，例如申请号为“.8”、专利技术名称为“一种用于水轮机过流部件的耐冲蚀材料”的专利技术专利，以超高分子量聚乙烯为主要原料，加入纳米二氧化硅改性制得用于水轮机过流部件的耐冲蚀复合材料；以及申请号为“.3”、专利技术名称为“...【详细说明在详细技术资料中】
技术保护点
一种基于沙漠红柳的仿生抗冲蚀复合材料增强相的制备方法，其特征在于：采用如下步骤实施：步骤1，用氨水对干燥的红柳进行抽提处理：选取在干旱的盐碱地生长的具有多孔结构的红柳，在干燥箱中110℃的条件下干燥24h，然后用浓度为3～5%的氨水进行浸泡6～10h，捞出后用去离子水洗净，并于干燥箱中80～90℃的条件下再次干燥24h；步骤2，对步骤1所得红柳利用高猛酸钾溶液进行氧化处理：用浓度为0.5～1.0%的高锰酸钾溶液浸泡步骤1所得的红柳1～6h，用去离子水清洗，并于干燥箱中80～90℃的条件下干燥24h；步骤3，对步骤2所得红柳利用有机溶剂进行浸渍，并快速蒸发有机溶剂：利用浓度为95%的乙醇有对步骤2所得红柳浸渍24～48h，并于干燥箱中80～90℃的条件下干燥1h快速蒸发乙醇。重复此步骤1～5次；步骤4，对步骤3所得红柳进行炭化处理：在220?240℃下，对步骤3所得红柳保温2?4h，进行炭化处理，并重复步骤3，1～5次；步骤5，对步骤4所得炭化物进行真空负压浸渍有机硅树脂溶液：在真空度为500～1000Pa、温度为30～60℃下，对步骤4所得炭化物进行浸渍有机硅树脂溶液，其在20℃时黏度...
技术保护范围摘要
专利技术属性
发明(设计)人：，，，，，，，，
申请(专利权)人：，
专利类型：发明
国别省市：
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相关技术资料
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SiC颗粒增强铝基复合材料增强体颗粒预处理及工艺研究
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颗粒增强铝基复材料的制备
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图书分类号
硕 士 学 位 论 文
颗粒增强铝基复合材料的制备
指导教师（姓名、职称）___杨晶___教授________________
申请学位级别
材料加工工程
论文提交日期________年______月______ 日
论文答辩日期___2014 年___05 月__22 日
学位授予日期________年______月______ 日
论文评阅人______________________________________
答辩委员会主席_______________________
2014 年 05 月 22 日
注 1：注明《国际十进分类法UDC》的分类
原 创 性 声 明
本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独
立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含
其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡
献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人
论文作者签名：
关于学位论文使用权的说明
本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：
①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可
以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学
位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位
论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密
后遵守此规定）。
导师签名：
中北大学学位论文
颗粒增强铝基复合材料材料制备
铝基复合合金材料具有比强度高、高比模量、导热导电性能良好、二次加工性能好
等优点，而被广泛的应用于航空航天、建材、汽车、高速列车等领域，为轻量化材料的
首选。但传统工艺制备复合材料易产生气孔、夹杂、增强体与基体润湿性不好结合面不
牢固，影响材料的机械性能。合理的铝基复合材料制备工艺可以使细小的增强相弥散分
布、与基体界面有良好的结合且润湿性良好。
本文就颗粒增强铝基复合材料制备工艺展开相关研究，主要的研究内容：采用高能
行星球磨设备制备了 Al-Zr 复合粉末，研究了球磨工艺参数（球磨时间、球料比和转速）
对复合粉末微观组织的影响。采用搅拌熔铸法研究了 TiO2 粉末制备铝基复合材料工艺，
分析搅拌时间、搅拌速度对材料的微观组织和性能的影响。对 Al Ti 颗粒增强铝基复合
材料在高温下的热稳定性进行研究。
借助金相显微镜、SEM、XRD 、硬度计、万能拉伸机等检测仪器对材料的微观组织
和力学性能进行了表征，得到的主要实验结果如下：
（1）随着高能行星球磨能量的增加（球磨时间增加，球料比增加和球磨速度提高），
Al-Zr 复合粉末的晶粒细化，组织中甚至出现非晶组织。
（2 ）采用TiO 粉末制备含Ti 的铝基复合材料，搅拌时间的延长能提高材料的硬度和
稳定性；搅拌速度越快，硬度值越高。
（3 ）对采用Al Ti 增强颗粒制得的铝基复合材料进行高温稳定性的研究，当温度小
于 200 ℃时，硬度值趋于稳定，当温度超过200 ℃后，硬度随着温度
正在加载中，请稍后...SiC颗粒增强铝基复合材料氦-氩混合气体TIG焊研究
0前言SiC颗粒增强铝基复合材料具有比强度和比模量高、热膨胀系数小、尺寸稳定性好、耐高温耐磨损等优点,广泛应用于航空、航天、先进武器系统及民用工业部门等领域[1-2]。与长纤维增强铝基复合材料相比,SiC颗粒强铝基复合材料由于具有成型难度低、各向异性小、生产成本低等特点,近年来在国内外得到了迅速发展。众所周知,只有被加工成结构件才能使材料具有真正的使用价值,焊接是形成结构件必不可少的加工手段。当前,铝基复合材料的制备工艺、塑性成型工艺、冷机械加工工艺以及热处理工艺、表面处理工艺等已开展了大量研究工作,取得了相当的研究成果并逐渐走向应用。唯有可焊性和焊接工艺的研究异常落后,这已成为该材料进入商业化生产阶段的严重障碍。世界上铝基复合材料研制与应用最好的国家是美、日、俄等国,然而在焊接领域的研究也只局限于扩散焊、钎焊、电阻焊等固相焊或压力焊方法,接头的强度只有母材的50%左右,资料表明[3-4],只有采用熔焊才能增强铝基复合材料焊接接...&
(本文共4页)
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碳化硅最初在工业上主要用作磨料,由于它具有许多优良特性,如耐高温、抗热震和良好的热传导性等,早在1893年就被用作高温材料,随后在工业上的应用越来越广泛[1]。碳化硅质耐火材料因其结合相不同,产品的物理化学性能具有较大的差异,其结合方式主要有:粘土结合、二氧化硅结合和莫来石结合的氧化物结合,以及自结合、氮化硅结合、氧氮化硅结合和Sialon结合的非氧化物结合两大类。氧化物结合的材料中,莫来石结合克服了粘土结合和二氧化硅结合材料的不耐氧化、使用寿命短的缺点,因而其使用量逐渐增大。非氧化物Sialon、Si3N4、Si2ON2结合SiC及再结晶SiC等都获得了令人满意的使用效果,但它们的生产过程需要氮化炉、硅化炉等专用设备,工艺控制比较复杂,生产成本较高,因此难以广泛应用[2-3]。由键等[4]研究了莫来石结合SiC的烧结工艺,茹红强等[5]探讨了莫来石/SiC棚板材料的配方和工艺过程,李如椿[6]研究了莫来石结合碳化硅制品的制备工...&
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SiC多孔陶瓷在多孔陶瓷中非常具有吸引力,它具有密度低、热膨胀系数小、强度高、耐高温、耐腐蚀、抗氧化、抗热震和使用寿命长等优点。氧化物陶瓷在高温下使用时存在高温强度和抗热震性不好的问题。Si3N4虽然高温力学性能优异,但是其抗氧化性差[1]。目前,SiC多孔陶瓷的制备存在烧结温度相对较高、孔隙度较低、孔隙形状不易控制和比表面积小等问题。开发新的制备工艺以满足高孔隙度、高强度、孔径均匀且可控、性能稳定的SiC多孔陶瓷并拓宽其应用领域有十分重要的意义。近年来,利用生物材料(木材、纸板)制备具有特殊孔隙结构和性能的SiC多孔陶瓷备受关注[2]。此外,高比表面积多孔SiC、多孔SiC复相陶瓷[3]、陶瓷/金属复合材料和多孔SiC的再生利用也是活跃的研究领域[4]。多孔SiC要求有高的孔隙度以保证渗透性,同时又应具备高的力学性能以适合高温、承受载荷条件下使用。高的孔隙度使多孔SiC的可靠性大幅度下降,其性能同时受到孔隙度和孔隙性质的影响,...&
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0引言金刚石薄膜具有十分接近天然金刚石的硬度、高的弹性模量、极高的热导率、低的摩擦系数、低热膨胀系数和化学稳定性等一系列优异性能,因而在工模具和耐磨器件的领域极具应用前景,目前国内外的研究集中在以应用广泛的硅、硬质合金为衬底的金刚石薄膜沉积方面,提出了各种提高金刚石薄膜附着力及改善金刚石薄膜光滑平整性的有效方法。然而,硅表面金刚石薄膜的沉积,一般着眼于新一代微机电器件的开发应用,虽然比较容易在其表面获得光滑的金刚石薄膜,但由于聚晶硅太脆,不适合用作耐磨器件衬底材料。而WC-Co类硬质合金表面沉积金刚石薄膜,主要目的在于研究开发CVD金刚石涂层刀具和模具,但由于Co的催石墨化作用和硬质合金和金刚石薄膜热膨胀系数差异等影响因素,如何提高金刚石薄膜与硬质合金基体之间的附着力一直是CVD金刚石薄膜涂层工具开发应用的难点[1-4]。在这种情况下,采用SiC、Si3N4等具有优异机械性能的陶瓷材料,作为CVD金刚石涂层的衬底材料,研究开发新...&
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0前言镁合金具有比强度高、比模量高,减震衰减系数大、易回收、资源丰富等优点,被誉为21世纪最有发展前景的“绿色”工程材料[1]。目前主要应用在汽车、航天等行业,可以有效地减轻结构质量。当前主要以压铸成型为主,由于压铸工艺自身的特点,决定了工件尺寸不可能做得很大,极大地限制了镁合金的应用范围。如能采用合理的焊接工艺,可以加工出尺寸更大、结构更复杂的零件。但是镁合金又具有线膨胀系数大、熔点低、导热率大等特点,在焊接过程中会出现氧化燃烧、气孔、裂纹、热影响区宽和焊后变形大等问题,难以获得与母材性能相匹配的焊接接头。在此通过分析镁合金的焊接特点和焊接性,讨论镁合金钨极氩弧焊工艺(TIG)的要点。1镁合金焊接特点和焊接性分析1.1粗晶镁的热导率高,焊接时常采用大功率焊接热源。因而焊缝及热影响区金属易产生过热、晶粒长大现象,尤其是热影响区更为严重。A.Muntiz[2]等人研究了TIG焊焊接AZ91D板材的组织和力学性能,发现L形试样(沿着...&
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1引言立方型尽SIC是一种非常有吸引力的半导体材料，由于它具有禁带很宽、饱和电子迁移率快等一些优良性能，可广泛应用于高速、高温、高能量装置上!‘，2】.传统工业制备SIC的方法为Acheson法，这种方法制备的SIC粒度较粗，需要进一步地破碎，这就不可避免地将杂质引入到SIC粉体中;采用酸洗处理的方法可以提高纯度，但又引起污染环境等问题医3].研究表明，燃烧合成(Combustion Synthesis，CS)工艺也可用来制备尽SIC粉体.但由于Si/C是弱放热反应体系，绝热温度仅有K，由经验判据闺可知，常温下难以实现由元素组元直接点燃方式燃烧合成SIC.因此，围绕燃烧合成SIC的研究，已经报道了许多种辅助措施，例如:微波诱发[5]、预热[6，7]、氮气助燃[8]、高能球磨[9]、化学活化{1。，‘1}等手段，来促成以51一c反应剂燃烧合成siC.机械活化燃烧合成(Meehanieally Aetivated ...&
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