[发明专利]一种硬质复合金属材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合金属材料，尤其是一种硬质复合金属材料。

背景技术

金属基复合材料的研究始于20世纪60年代初期，至今已取得了很大发展。金属基复合材料发展的伊始是为满足航天航空等高技术部门对特殊性能结构材料的需求，因此只要性能好，而不计成本；其研究工作大都集中于连续纤维增强的金属基复合材料方面。70年代末，碳化硅颗粒增强铝合金的复合材料以粉末冶金的制造方式而成功进行了这类复合材料制造方式的商业化，为复合材料商品化打下了基础；进入80年代，金属基复合材料进入蓬勃发展阶段，其研究重点转到以不连续增强体(颗粒、晶须和短纤维)增强的金属基复合材料，尤其是铝基复合材料，不公性能优良，成本也开始降低；而1983年，日本本田公司推出陶瓷短纤维增强铝基复合材料局部铝活塞，使金属复合材料在工业中应用取得了突破性的进展。此后，世界各国均加强了复合材料的研制、开发和应用，从而大大地推动了金属基复合材料的民用商品化的进程。进入90年代后期，电子产品发展迅速，要求同时具有高热传导能力和低膨胀特性的电子元件构造装配材料的量迅速增加，于是低膨胀、高强化与高热传导的金属基体合理匹配的金属基复合材料备受重视；同时也需要强度高，耐电弧冲蚀，导电率高的电接触用复合材料；近期金属基复合材料的发展既要求力学性能，又要有特殊的功能特性。虽然金属基复合材料已有多个品种的开发报导，但目前可达到批量应用的产品多为铝基复合材料。其中复合材料局部增强铝活塞，高硅粒子增强铝合金缸套，长纤维增强铝合金制造汽车发动机连杆是一些典型零件。由增强相马氏体和基体铁素体所组成的双相钢是一种具有特殊共格界面结构的复合材料，这种复合材料具有低的屈服强度，高的加工硬化率和高的抗拉强度，良好的延性和强度匹配和高的成型性而受到汽车工业界的青睐，引起人们广泛的兴趣，并在汽车工业上广泛应用。

当前世界能源越发紧张，人们在交通工具和生产设备上所消耗的能源较多，因此，人们正在将各种交通工具和生产设备轻质化，在轻质化的同时不能影响设备的各方面性能，目前所使用的轻质复合金属材料其轻质化程度较低，制作成本较高，不能适应现代生产的需求，因此急需一种改进的技术来解决上述技术缺陷。

发明内容

本发明提供了一种硬质复合金属材料。

本发明针对上述技术缺陷所提出的技术方案是：

一种硬质复合金属材料，所述硬质复合金属材料包括轻质金属合金层、合成纤维层和无机非金属材料层，所述轻质金属合金层为铝合金，所述合成纤维层为硬质聚氨酯，所述无机非金属材料层为碳化硅，所述铝合金占复合金属材料总重量的30％，所述低碳钢占复合金属材料总重量的61％，所述镍基合金占复合金属材料总重量的9％；所述硬质聚氨酯为玻纤聚氨酯；所述无机非金属材料层置于轻质金属合金层和合成纤维层之间。

本发明的有益效果是：材料制作工艺简单，复合材料的硬度较高，制作成本较低，并且复合材料的密度较低，易于推广。

具体实施方式

一种硬质复合金属材料，所述硬质复合金属材料包括轻质金属合金层、合成纤维层和无机非金属材料层，所述轻质金属合金层为铝合金，所述合成纤维层为硬质聚氨酯，所述无机非金属材料层为碳化硅，所述铝合金占复合金属材料总重量的30％，所述低碳钢占复合金属材料总重量的61％，所述镍基合金占复合金属材料总重量的9％；所述硬质聚氨酯为玻纤聚氨酯；所述无机非金属材料层置于轻质金属合金层和合成纤维层之间。