[发明专利]一种包含非晶合金的复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种包含非晶合金的复合材料，其特征在于：

所述复合材料以碳纤维网或者碳纳米管层作为骨架，包裹于非晶合金材料内；

所述碳纤维网或者碳纳米管层与非晶合金材料形成均匀层叠结构，所述碳纤维网或者碳纳米管层为一层或者多层分散于非晶合金材料形成的主体结构内。

2.如权利要求1所述包含非晶合金的复合材料，其特征在于：所述复合材料内还包括碳纤维网或者碳纳米管层的支撑固定结构，所述支撑固定结构为网状、柱状、中空筒状或者片状；所述支撑固定结构为非晶合金网、耐热塑料、黑色金属、铝及铝合金、铜及铜合金、镁及镁合金、铍及铍合金、锌及锌合金、金属钙、水溶性陶瓷中的一种或者多种或者以上述材料为原料的复合材料。

3.如权利要求1所述包含非晶合金的复合材料，其特征在于：所述碳纳米管层的制备方法为将单壁或少壁碳纳米管在模具中加温加压制成不同形状的骨架材料；所采用的单壁或少壁碳纳米管比表面积为200-1500m²/g，管径为1-10nm，管长度为2-5μm。

4.如权利要求3所述包含非晶合金的复合材料，其特征在于：所述碳纳米管层的原料中还添加有2-5wt%的石墨烯纳米片。

5.如权利要求1-4任一所述包含非晶合金的复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一，按照复合材料设定的外形，编织碳纤维网或者压制碳纳米管层；

步骤二，将碳纤维网或者碳纳米管层固定于模具内部；

步骤三，利用模内压铸工艺，将熔化的非晶合金熔液注入模具内，使非晶合金材料将碳纤维网或者碳纳米管层包裹完毕后快速降温，制成非晶合金材料的主体结构。

6.如权利要求1-4任一所述包含非晶合金的复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一，按照复合材料设定的外形，编织碳纤维网或者压制碳纳米管层；

步骤二，将碳纤维网或者碳纳米管层铺设于半成品模具底部，利用模内压铸工艺，将熔化的非晶合金熔液注入半成品模具内，使非晶合金材料将碳纤维网或者碳纳米管层包裹完毕后快速降温，制成复合材料预制体；

步骤三，将两块或者多块复合材料预制体置于设定的成品模具内，利用感应加热的方式，使预制体中的非晶合金升温至形成软态，且加热温度低于非晶合金玻璃化转变温度，然后对模具内施压，使复合材料预制体形成一体化结构。

7.如权利要求6所述包含非晶合金的复合材料的制备方法，其特征在于：步骤三中，对模具内施加的压力为150-400MPa，保压时长为120-200s。

8.如权利要求1-4任一所述包含非晶合金的复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一，按照复合材料设定的外形，编织碳纤维网或者压制碳纳米管层；

步骤二，按照复合材料设定的外形，编织非晶合金网，所述非晶合金网规格为5-120目；

步骤三，利用非晶合金网在设定的成型模具中对碳纤维网或者碳纳米管层进行单面或者双面固定，然后利用模内压铸工艺，将熔化的非晶合金熔液注入成型模具内，使非晶合金材料充满型腔后快速降温，制成所需复合材料。

9.如权利要求1-4任一所述包含非晶合金的复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一，按照复合材料设定的外形，编织碳纤维网或者压制碳纳米管层；

步骤二，按照复合材料设定的外形，设置挡块结构作为碳纤维网或者碳纳米管层在成型模具内的支撑固定结构，所述挡块结构由耐热塑料、黑色金属、铝及铝合金、铜及铜合金、镁及镁合金、铍及铍合金、锌及锌合金、金属钙、水溶性陶瓷中的一种或者多种或者以上述材料为原料的复合材料制成；

步骤三，利用模内压铸工艺，将熔化的非晶合金熔液注入成型模具内，使非晶合金材料充满型腔后快速降温，制成所需复合材料。

10.如权利要求9所述包含非晶合金的复合材料的制备方法，其特征在于：步骤三处理完毕后，再利用后处理工序使挡块结构与复合材料本体分离、或者形成其他所需形状结构；

所述后处理工序包括利用普通切刀切割、电热切刀切割、砂轮加工、钻头加工、喷砂、喷丸、CNC数控加工中一种或多种的机械加工方式；还包括利用酸性溶液、碱性溶液、循环水流、冲击水流、络合剂溶液进行溶解的加工方式；还包括将机械加工与溶解加工方式共同进行使用的加工方式。