一种纤维增强气凝胶-金属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CN107099692A(43)申请公布日2017.08.29(21)申请号201610093349.3(22)申请日2016.02.20(71)申请人金承黎地址312000浙江省绍兴市越城区卧龙路世禾新村25-104(72)发明人金承黎(51)Int.Cl.C22C1/10(2006.01)C22C47/06(2006.01)C22C47/08(2006.01)B22D23/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种纤维增强气凝胶-金属复合材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种纤维增强气凝胶-金属复合材料及制备方法。所述纤维增强气凝胶-金属复合材料，以纤维增强的气凝胶为强化材料，以金属为基体，气凝胶的三维纳米孔洞结构中填充有金属，形成金属与气凝胶纳米尺度三维网络交织的复合材料。本发明可以提升金属基复合材料的耐高温性、耐磨性、抗压性、抗冲击性、抗折性、防腐性等。本发明工艺过程简单易行，有利于工业化大生产，可促进传统金属基复合材料产业的升级，产品在国防军工、航天航空、高速列车、轮船舰艇、汽车等领域有重要应用价值。CN107099692ACN107099692A权利要求书1/1页1.一种纤维增强气凝胶-金属复合材料，其特征是，所述复合材料以纤维增强的气凝胶为强化材料，以金属为基体，气凝胶的三维纳米孔洞结构中填充有金属，形成金属与气凝胶三维网络交织的复合材料。2.根据权利要求1所述复合材料，其特征是，所述的纤维增强气凝胶，包括气凝胶布、气凝胶纸、气凝胶毡、气凝胶板和气凝胶异形件中一种或几种。33.根据权利要求1所述复合材料，其特征是，所述的气凝胶，密度为3~600kg/m，平均孔径为2~100nm，孔隙率为50%~99%。4.根据权利要求1所述复合材料，其特征是，所述的气凝胶包括氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、氧化锆气凝胶、氧化钛气凝胶、氧化镁气凝胶、氧化铜气凝胶、氧化铁气凝胶、氧化钴气凝胶、氧化镍气凝胶、氧化锰气凝胶、氧化锌气凝胶、氧化锡气凝胶、氧化镉气凝胶、氧化铬气凝胶、氧化铌气凝胶、氧化钽气凝胶、氧化铈气凝胶、氧化钒气凝胶、氧化钼气凝胶、氧化钨气凝胶、氧化铪气凝胶、氧化钍气凝胶、氧化铍气凝胶、氧化钇气凝胶、氧化钪气凝胶、氧化铈气凝胶、氧化锶气凝胶、氧化铟气凝胶、氧化镓气凝胶、氧化铋气凝胶、氧化镧气凝胶、氧化镱气凝胶、氧化铕气凝胶、氧化钕气凝胶、氧化铽气凝胶、氧化镨气凝胶、氧化钐气凝胶碳化硅气凝胶、氮化硅气凝胶、碳气凝胶、石墨烯气凝胶中一种或几种。5.根据权利要求1所述复合材料，其特征是，所述的纤维，其组分包括石英纤维、高硅氧纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维、莫来石纤维、碳化硅纤维、碳化硼纤维、氮化硅纤维、氮化硼纤维、氮化钛纤维、硼纤维、碳纤维、碳纳米管、钨丝、钼丝、钍丝中一种或几种。6.根据权利要求1所述复合材料，其特征是，所述的纤维，其形态包括晶须、短切纤维、连续纤维、纤维单向布、二维纤维编织布、三维纤维编织布、纤维非织造布、纤维毡、纤维板、纤维蜂窝板、纤维异形件中一种或几种。7.根据权利要求1所述复合材料，其特征是，所述的金属包括铝、铜、镁、钛、、锌、锡、铁、银、镍、铍、钴、铅、铬、钨、钼、钽、铌、铈、锆中一种或几种，及上述金属对应的合金。8.一种根据权利要求1至7任一种纤维增强气凝胶-金属复合材料的制备方法，其特征是，制备过程包括以下步骤：（1）铺设纤维增强气凝胶；（2）将熔融金属浸渗到纤维增强气凝胶；（3）冷却固化后形成复合材料。9.根据权利要求8所述复合材料的制备方法，其特征是，步骤（2）所述的将熔融金属浸渗到纤维增强气凝胶，浸渗工艺包括挤压浸渗法、气压浸渗法、无压浸渗法、真空压力浸渗法和真空浸渗法中一种或几种。10.根据权利要求8所述复合材料的制备方法，其特征是，可采取溶剂浸渗、超声浸渗和电磁浸渗中的一种或几种来改善金属液与纤维增强气凝胶的浸润。2CN107099692A说明书1/5页一种纤维增强气凝胶-金属复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及金属基复合材料的制备方法，特别涉及利用纤维增强气凝胶-金属基复合材料。背景技术[0002]现代高技术的发展对材料性能的要求日益提高，单一材料已很难满足对性能的综合要求，材料的复合化是材料发展的必然趋势之一。[0003]陶瓷具有优异的耐高温性能，如高温压缩强度大、弹性模量高、耐蠕变、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损等，但其致命缺点是脆性大，表现在抗机械冲击和热冲击性都很低，故在高温领域中作为结构材料受到很大限制。[0004]由陶瓷颗粒、短纤维、晶须增强的金属基复合材料(MMC)综合了金属的塑韧性、成型性、导电、导热性，以及增强相陶瓷材料的高强度、高模量、耐热、耐磨、耐高温等