[发明专利]复合制备表面覆有铝箔的Cf

说明书

本发明涉及一种复合制备表面覆有铝箔的C_f/Mg复合材料构件的装置及方法，是一种覆有金属铝箔耐蚀防护层的C_f/Mg复合材料(Al‑C_f/Mg复合材料)构件的一次复合制备方法，用于实现“复合材料”与“防护处理”过程的复合，改变复合材料制备与防护涂层制备先后分开的模式。技术方案通过预先在阴模上铺置铝箔，通过控制温度与压力条件，使镁合金熔化而铝箔保持固态；利用液固挤压方式实现Al‑C_f/Mg复合材料构件的复合制备。

技术领域

本发明属于连续长纤维增强镁基复合材料领域，是耐腐蚀Al-C_f/Mg复合材料构件的一次复合制备方法，具体涉及一种具有表面铝金属耐蚀防护层的C_f/Mg复合材料 (Al-C_f/Mg复合材料)构件的一次复合制备方法。

背景技术

C_f/Mg复合材料具有高比强度、高比刚度等一系列优点，但其耐蚀性差，严重制约了它的应用。

目前，C_f/Mg复合材料的腐蚀防护方法多借鉴于镁合金的表面改性与防护方法。铝及其合金由于优良的耐蚀性能，常被用于镁合金及其复合材料的防护材料。Bakkar等人利用等离子喷涂与激光重熔技术在碳纤维增强镁基复合材料表面制备了铝合金涂层，使复合材料的腐蚀电流密度降低了两个数量级(Laser cladding of carbon/magnesium metalmatrix composites.Lasers In Engineering,15:63-73.)。该工艺方法先制备C_f/Mg复合材料再利用耐蚀性良好的铝合金进行防护处理，改善了 C_f/Mg复合材料的耐蚀性能。但从复合材料制备到防护处理整个过程工序较多，制备效率低，相应成本也较高。本领域尚缺乏一种一次复合制备具有耐蚀防护层C_f/Mg复合材料的高效低成本制备方法。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种复合制备表面覆有铝箔的C_f/Mg复合材料构件的装置及方法，出一种耐腐蚀Al-C_f/Mg复合材料构件的一次复合制备方法，改变“复合材料”与“防护处理”先后分开的制备模式，解决现行模式工序多、效率低、成本高的问题。

技术方案

一种复合制备表面覆有铝箔的C_f/Mg复合材料构件的装置，其特征在于包括阴模1、加热器3、挤压桶6、密封块7、压力控制器8、压头9、真空压力表11、真空阀 12、真空泵13和温度控制器14；挤压桶6的底部为阴模1，上部为密封块7，顶部为压头9，外围设有加热器3；挤压桶6内通过气体管路10与真空泵13相连；所述气体管路10设有真空压力表11和真空阀12；温度控制器14的热传感器置于挤压桶6内，温度控制单元与加热器3电连接；压头9与压力控制器8连接，并受其控制实现挤压过程。

所述阴模1与挤压筒6两者之间为过渡配合。

所述挤压桶6与密封块7两者之间为过盈配合。

一种利用所述装置复合制备表面覆有铝箔的C_f/Mg复合材料构件的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将0.05～0.2mm厚的铝箔与构件预制体置于挤压桶内部，使之与阴模贴合，再装入镁合金，并将密封块压入挤压桶，使密封块与挤压桶形成过盈配合；

步骤2：打开真空阀，接通真空泵对挤压桶抽取真空，当真空度达到10KPa～20KPa时，先后关闭真空阀与真空泵，并保持60s～100s，检查气密性，压力降低值在10％内符合气密性要求；

步骤3：开启加热控制器，利用加热体进行加热，温度至580～620℃时，保温20～90min，使镁合金熔化而铝箔未熔化；