碳纤维增强铜基复合材料及其制备方法.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CN105734463A(43)申请公布日2016.07.06(21)申请号201610111228.7(22)申请日2016.02.29(71)申请人苏州莱特复合材料有限公司地址215009江苏省苏州市高新区火炬路56号(72)发明人刘莉王爽邱晶刘晓东黄明明(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人李纪昌(51)Int.Cl.C22C49/14(2006.01)C22C47/14(2006.01)C22C101/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称碳纤维增强铜基复合材料及其制备方法(57)摘要本发明提供碳纤维增强铜基复合材料及其制备方法，该复合材料含有以下组分：碳纤维，氧化锡，氧化钴，氯化铜，氟化钙，硬脂酸锌，二氧化硅，炭黑，聚碳酸酯，余量为铜粉。制备方法：步骤1，按重量份数称取各原料；步骤2，将各原料混合置于混料装置内，利用高压氮气将上述粉末吹起，各粉末共同沉积并均匀混合；步骤3，将混合物装入模具中，放入熔渗炉中，通入氮气后，采用无压浸渍烧结法烧制成型；步骤4，取出熔渗炉，置于冰水混合物中冷却，即得。本发明的复合材料拉伸强度达到了1180MPa以上，伸长率达到了3.4~3.7%，表面硬度达到了650HV以上，具有良好的耐磨性与硬度，同时具有一定的延展性，可以很好地应用于各个领域。CN105734463ACN105734463A权利要求书1/1页1.碳纤维增强铜基复合材料，其特征在于，含有以下质量百分含量的组分：碳纤维5.2~6.3%，氧化锡0.7~1.8%，氧化钴2.0~3.6%，氯化铜1.2~1.8%，氟化钙1.4~2.2%，硬脂酸锌2.4~2.7%，二氧化硅2.0~2.6%，炭黑3.5~4.7%，聚碳酸酯2.1~2.7%，余量为铜粉。2.根据权利要求1所述的碳纤维增强铜基复合材料，其特征在于，含有以下质量百分含量的组分：碳纤维5.6~5.8%，氧化锡0.9~1.2%，氧化钴2.8~3.4%，氯化铜1.4~1.6%，氟化钙1.8~2.0%，硬脂酸锌2.5~2.6%，二氧化硅2.3~2.5%，炭黑3.8~4.2%，聚碳酸酯2.4~2.5%，余量为铜粉。3.根据权利要求1所述的碳纤维增强铜基复合材料，其特征在于，含有以下质量百分含量的组分：碳纤维5.7%，氧化锡1.1%，氧化钴3.2%，氯化铜1.5%，氟化钙1.9%，硬脂酸锌2.5%，二氧化硅2.4%，炭黑3.9%，聚碳酸酯2.4%，余量为铜粉。4.一种权利要求1所述碳纤维增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，按重量份数称取各原料；步骤2，将碳纤维、氧化锡、氧化钴、氯化铜、氟化钙、硬脂酸锌、二氧化硅、炭黑、聚碳酸酯和铜粉混合置于混料装置内，利用压力为0.6~0.9MPa的高压氮气将上述粉末吹起，10~15分钟后停止通入氮气，各粉末共同沉积并均匀混合；步骤3，将混合物装入模具中，放入熔渗炉中，通入氮气后，采用无压浸渍烧结法烧制成型，无压浸渍烧结温度为1180~1280℃，保温30~60分钟；步骤4，取出熔渗炉，置于冰水混合物中冷却，即得碳纤维增强铜基复合材料。5.根据权利要求4所述的碳纤维增强铜基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，无压浸渍烧结温度为1240℃，保温50分钟。2CN105734463A说明书1/4页碳纤维增强铜基复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于冶金复合材料领域，具体涉及一种碳纤维增强铜基复合材料及其制备方法。背景技术[0002]铜是人类发现最早的金属之一，也是最实用的纯金属之一，有很好的延展性，其导电性仅次于银，导热性仅次于金和银。高导电性、导热性及良好的延展性是铜最有价值的特性。但铜的硬度和屈服强度较低，抗蠕变性能也较差，制约了它在工业和军事领域中的应用。早在20世纪60年代就有研究者开展向铜基体中加入增强体从而制备出铜基复合材料的研究，所得的材料既保持了铜的优点，又弥补了铜的不足。[0003]但总体上，现有技术中的铜基复合材料的抗拉伸性能并不高，表面硬度也有很大的进步空间，因此需要研发综合性能更好的铜基复合材料来满足市场需要。发明内容[0004]发明目的：本发明的目的在于提供一种碳纤维增强铜基复合材料及其制备方法，制得的复合材料具有优异的抗拉伸性能和表面硬度，适于制造多种原件。[0005]本发明的技术方案：[0006]碳纤维增强铜基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：碳纤维5.2～6.3％，氧化锡0.7～1.8％，氧化钴2.0～3.6％，氯化铜1.2～1.8％，氟化钙1.4～2.2％，硬脂酸锌2.4～2.7％，二氧化硅2.0～2.6％，炭黑3.5～4.7％，聚碳酸酯2.1～2.7％，