[发明专利]一种铝基碳纤维增强复合材料的电磁脉冲成形装置及方法

权利要求书

1.一种铝基碳纤维增强复合材料的电磁脉冲成形装置，其特征在于，包括坩埚容器、坩埚固定装置和碳纤维布，坩埚容器固设于坩埚固定装置上，碳纤维布竖直设置于坩埚容器内，坩埚容器的两侧均设置有线圈，坩埚容器的内腔盛装有铝合金熔体，两个线圈分布于碳纤维布的两侧。

2.根据权利要求1所述的铝基碳纤维增强复合材料的电磁脉冲成形装置，其特征在于，坩埚容器包括两个坩埚，碳纤维布设置于两个坩埚口之间，两个坩埚从两侧将碳纤维布压紧。

3.根据权利要求1所述的铝基碳纤维增强复合材料的电磁脉冲成形装置，其特征在于，碳纤维布为网状结构，厚度为0.5～10mm。

4.根据权利要求1所述的铝基碳纤维增强复合材料的电磁脉冲成形装置，其特征在于，坩埚固定装置包括左模板、右模板和坩埚固定板，左模板和右模板之间连接有多个平行的支撑杆，坩埚固定板的两端套设于多个支撑杆上，坩埚容器设置于坩埚固定板上，坩埚容器通过坩埚固定板可沿支撑杆横向移动。

5.根据权利要求4所述的铝基碳纤维增强复合材料的电磁脉冲成形装置，其特征在于，左模板和右模板的内侧均设有线圈底座，线圈底座内设有线圈骨架，线圈通过线圈骨架固设于线圈底座上。

6.根据权利要求1所述的铝基碳纤维增强复合材料的电磁脉冲成形装置，其特征在于，坩埚容器的两端分别与两侧线圈之间的间隙为0.1～5mm。

7.一种采用权利要求1所述的电磁脉冲成形装置的铝基纤维增强复合材料制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将预热后的碳纤维布放置于坩埚容器内并对碳纤维布进行固定；

2)将熔融金属铝或铝合金液注入预热的坩埚容器中；

3)对线圈通电，通电后的线圈产生的感应电流形成的洛伦兹力作用在铝合金熔体上，使铝合金熔体向背离线圈的方向运动，以较大的速度冲击固定的碳纤维布，克服纤维间毛细阻力，填充纤维间隙，达到纤维和金属基体的良好结合而获得所需的复合材料；

4)待自然冷却后，取下制备好的铝基碳纤维增强复合材料。

8.根据权利要求7所述的铝基纤维增强复合材料制作方法，其特征在于，所述的步骤1)之前，对碳纤维表面实施镀铜。

9.根据权利要求7所述的铝基纤维增强复合材料制作方法，其特征在于，所述的步骤1)中，碳纤维布的预热温度为380～400℃。