[发明专利]一种界面改性纤维增强金属基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种界面改性纤维增强金属基复合材料，体积密度小于3.0g/cm³，由增强纤维、界面层和金属基体组成，其特征在于增强纤维预先织成纤维预制体，界面层均匀地包裹在纤维表面，金属基体原位填充在纤维预制体中；所述的增强纤维为碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、高硅氧纤维中的一种；所述的纤维预制体结构为2D叠层、2.5D机织、3D编织、针刺碳毡中的一种，纤维体积分数为15～45％；所述的界面层为化学气相渗透界面和化学镀界面复合层；所述的金属基体为镁合金、铝合金中的一种；所述的界面改性纤维增强金属基复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将纤维编织成需要的构件形状，形成预制体，然后通过化学气相渗透法在纤维表面制备热解碳界面层，或氧化硅界面层，或碳化硅界面层，或氧化锆界面层；(2)然后将纤维预制体依次进行除胶处理、粗化处理、敏化处理、活化处理；(3)配制化学镀原液，将步骤(2)中处理好的纤维预制体浸入化学镀原液中，超声振动并加热至70～100℃，并保温1～5min，然后缓慢加入还原剂进行还原，加完还原剂后继续老化30～60min，化学镀原液中含Ni、Cu、Ag中的一种离子；(4)在步骤(3)还原好的化学镀原液表层加入正己烷，然后将纤维预制体取出，室温晾干5～15min，再放入真空烘箱中干燥2～6小时，得到化学镀界面层的纤维预制体；(5)将步骤(4)中制备好界面层的纤维预制体装入模具中固定好，放入浸渗炉中真空环境预热至500～700℃，然后将金属熔体注入到模具中，注入完毕后加压至1.5～5.0MPa，保温保压后随炉冷却得到界面改性纤维增强金属基复合材料。