连续纤维增强金属基复合材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109572091A(43)申请公布日2019.04.05(21)申请号201811516058.6D03D15/02(2006.01)(22)申请日2018.12.12(71)申请人中国航空制造技术研究院地址100024北京市朝阳区八里桥北东军庄1号(72)发明人刘文祎侯红亮曲海涛赵冰王耀奇(51)Int.Cl.B32B9/00(2006.01)B32B9/04(2006.01)B32B15/02(2006.01)B32B15/14(2006.01)B32B7/12(2006.01)B32B37/10(2006.01)B32B37/06(2006.01)D03D15/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称连续纤维增强金属基复合材料的制备方法(57)摘要本发明涉及连续纤维增强金属基复合材料的制备方法。该方法包括：将连续增强体纤维与基体金属丝材交替织布，均匀编制成纤维和金属的混杂纤维布，并通过压缩空气将丙酮胶液喷洒于混杂纤维布上，将纤维固定；将纤维固定好的n层的混杂纤维布与n+1层基体金属箔材交替叠层的排布方式进行铺层，其中n≧1，获得多层结构的预制坯，该预制坯的最上层和最下层均为基体金属箔层；将预制坯置于真空加热炉中，升温至丙酮胶液的蒸发温度，使混杂纤维布中的丙酮胶液受热蒸发而除胶；在除胶后，快速升温至混杂纤维布与基体金属箔材的复合温度，并加压后保温保压，使纤维和金属的混杂纤维布与基体金属箔材复合，获得连续纤维增强金属基复合材料。CN109572091ACN109572091A权利要求书1/1页1.连续纤维增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：编布，将连续增强体纤维与基体金属丝材交替织布，均匀编制成纤维和金属的混杂纤维布，并通过压缩空气将丙酮胶液喷洒于所述混杂纤维布上，将纤维固定；铺层，将纤维固定好的n层的混杂纤维布与n+1层基体金属箔材交替叠层的排布方式进行铺层，其中n≧1，获得多层结构的预制坯，该预制坯的最上层和最下层均为基体金属箔层；除胶，将预制坯置于真空加热炉中，以预定温速升温至丙酮胶液的蒸发温度，使混杂纤维布中的丙酮胶液受热蒸发而除胶；复合，在除胶后，快速升温至混杂纤维布与基体金属箔材的复合温度，并加压至预定的复合压强后保温保压，使纤维和金属的混杂纤维布与基体金属箔材复合，获得连续纤维增强金属基复合材料。2.根据权利要求1所述的连续纤维增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述增强体纤维采用SiC纤维，所述基体金属丝材采用钛丝，所述基体金属箔材采用钛箔。3.根据权利要求2所述的连续纤维增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，在所述编布的方法前包括，将钛箔层与SiC纤维置于超声波清洗仪中，并加入丙酮进行清洗，除去表面污渍，之后置于酒精中，去除残留的丙酮。4.根据权利要求2所述的连续纤维增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，在所述编布的方法中，采用直径为100微米的SiC纤维与直径为50-200微米的钛丝交替织布。5.根据权利要求2所述的连续纤维增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，在所述编布的方法中，在编制成纤维和金属的混杂纤维布后，喷洒的是聚甲基丙烯酸甲脂的丙酮胶液。6.根据权利要求2所述的连续纤维增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述铺层的方法中，采用厚度为50-200微米的钛箔层进行铺层。7.根据权利要求5所述的连续纤维增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述除胶的方法中，将预制坯置于真空加热炉中，以1-10℃/min升温至400-600℃，真空加热1-4h，使混杂纤维布中的丙酮胶液受热蒸发而除胶。8.根据权利要求2所述的连续纤维增强金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述复合的方法中，以5-20℃/min升温至800-1000℃，并加压至10-60MPa，保温保压0.5-2h，获得SiC连续纤维增强钛基复合材料。2CN109572091A说明书1/4页连续纤维增强金属基复合材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及金属基复合材料制备技术领域，特别是涉及一种连续纤维增强金属基复合材料的制备方法。背景技术[0002]金属基复合材料是用金属基体与增强体复合而成的一类材料，通过与轻质高强的高性能增强体的复合，既保持金属基体原来的工作温度，同时又使复合材料的力学性能大幅提高，同树脂基复合材料相比，除高比强度、高比模量和低膨胀系数外，最大的优点是耐高温。[0003]对于某些连续纤维增强复合材料来说(如连续纤维增强钛基复合材料)，制备难度较大，一般只能采用固相合成法，通过热压、热等静压等方法实现成型。目前对于这类材料，主要制备方法有箔-纤维-箔法、物理气相沉积法等