一种连续纤维增强金属基复合材料制备设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102534441A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102534441A(43)申请公布日2012.07.04(21)申请号201210072358.6(22)申请日2012.03.19(71)申请人太原科技大学地址030024山西省太原市万柏林区瓦流路66号力学办公室(72)发明人林金保崔小朝马永忠晋艳娟张柱马崇山(74)专利代理机构山西五维专利事务所(有限公司)14105代理人李印贵(51)Int.Cl.C22C47/12(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书22页页附图附图11页(54)发明名称一种连续纤维增强金属基复合材料制备设备(57)摘要本发明属于金属基复合材料技术领域，具体涉及一种连续纤维增强金属基复合材料制备设备，其主要目的是解决现行纤维增强金属基复合材料制备装备复杂，生产效率低，工艺成本高，难以实现大规模化生产等技术问题；主要包括：加热炉、供料机构、喷水冷却枪、轧板机构、卷板机构；所述的加热炉用于金属液保温，加热炉炉膛内和炉顶面上各安装有两个滚轴，用于连续纤维的引导，轧板机构轧制冷却后的浸上金属液的复合材料板；卷板机构用于收集已轧制成型后的复合材料板材。CN102534ACN102534441A权利要求书1/1页1.一种连续纤维增强金属基复合材料制备设备，其特征是：包括加热炉（15）、供料机构、喷水冷却枪（5）、轧板机构与卷板机构；所述的加热炉（15）其形状呈长方体，炉底及炉壁夹层设置有加热装置，顶部盖板（7）中心开有圆形金属液注入孔（8），两边留有进出料间隙，加热炉（15）炉膛底部两端与顶部两端分别安装有滚轴，用于连续纤维的引导；所述供料机构由卷料轴（11）及卷料支座（12）组成，其位于加热炉（15）的一侧；所述轧板机构由两个相同直径的轧辊（3）及其支架（17）组成，其位于加热炉（15）另一侧；所述喷水冷却枪（5）位于轧板机构和加热炉（15）之间，复合材料板（4）上方；所述卷板机构与轧板机构位于加热炉（15）的同侧，且轧板机构位于加热炉（15）与卷板机构之间，其中：卷板机构由卷筒（1）与支座（18）组成。2CN102534441A说明书1/2页一种连续纤维增强金属基复合材料制备设备技术领域[0001]本发明属于金属基复合材料技术领域，具体涉及一种连续纤维增强金属基复合材料制备设备。背景技术[0002]金属基复合材料自问世以来就以其优异的性能受到广泛的关注，其中又以纤维增强金属基复合材料的研究开发和应用最早,力学性能最好。纤维增强轻金属基复合材料是一种以连续纤维作为增强相，轻金属（如铝、镁、钛等）为基体相制备而成的复合材料，它具有轻质，比强度、比模量高，耐磨性强，耐高温性能好，导电、导热性好，抗疲劳，抗老化等优良的综合性能。[0003]目前，经过几十年的努力和探索，纤维增强铝基复合材料在基础理论、制备工艺、性能水平等方面都有了很大的进步，在宇航、航空和兵器中得到较多应用，但在民用工业中的应用还较少，究其原因主要是由于目前的纤维增强金属基复合材料成本过高，尤其是制造成本过高，这样就极大的限制了它的推广和应用。为了推广纤维增强金属基复合材料的应用，必须努力降低成木，尤其是制造成本。[0004]经对现有技术的文献检索发现，中国发明专利“一种连续纤维增强金属基复合材料的制备方法”（申请号201010588882.X）公布了一种用层叠技术制备连续纤维增强金属基复合材料的方法，即在惰性气体保护下将熔融状态的金属反复喷吹到连续纤维表面，并通过碾压制造高性能复合材料。中国发明专利“纤维增强金属间化合物复合材料及其制备成型的方法”（申请号200810003625.8）公布了一种纤维增强金属间化合物复合材料制备方法，即先用钛粉和纤维混合制成预制体，再利用压力浸渗方法将熔融的铝合金浸渗到预制体间隙中，制成复合材料。这些技术所涉及金属基复合材料制备工艺较复杂，制备效率较低，因而不能解决制造成本高的问题。发明内容[0005]本发明的目的是为了解决现行纤维增强金属基复合材料制备装备复杂，生产效率低，工艺成本高，难以实现大规模化生产等技术问题，提供了一种连续纤维增强金属基复合材料制备设备。[0006]本发明为解决上述技术问题而采取的技术方案是：一种连续纤维增强金属基复合材料制备设备，包括：加热炉、供料机构、喷水冷却枪、轧板机构与卷板机构；所述的加热炉其形状呈长方体，炉底及炉壁夹层设置有加热装置，顶部盖板中心开有圆形金属液注入孔，两边开有长方形孔，加热炉炉膛内与顶部盖板各安装有两个滚轴，用于连续纤维的引导；所述供料机构由卷料轴及卷料支座组成，其位于加热炉的一侧；所述轧板机构由两个相同直径的轧辊及其支架组成，其位于加热炉另一侧；所述喷水冷却枪位于轧板机构和加热炉之间，复