[发明专利]一种油缸用复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种油缸用复合材料及其制备方法，其中油缸用复合材料包括以下质量份的组分：金属粉末50～80份，陶瓷颗粒50～80份，纤维10～20份，粘结剂5～12份；其中制备方法包括以下步骤：S1：称取各原料；S2：将各原料混合均匀；S3：将混合均匀的原料成型处理；S4：煅烧成型；本发明得到的油缸用复合材料由金属、陶瓷和纤维混合而成，其中纤维具有很好的韧性且其具有很好的粘附性，因此能够与陶瓷、金属很好的连接成一体，一方面使得混合得到的复合材料具有很好的韧性，另一方面增强了耐高温性能。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种油缸用复合材料及其制备方法。

背景技术

金属材料被广泛应用于各个领域中，由于其在某些方面具有优良的性能，比如韧性和强度，但是其耐高温性能明显较差，因此限制了其在高温领域的应用。为了使得金属克服不耐高温的性能，现有的方式是在金属中加入陶瓷粉末，得到金属陶瓷复合材料，该材料既保持有陶瓷的高强度、高硬度、耐磨损、耐高温、抗氧化和化学稳定性等特性，又有较好的金属韧性和可塑性，用途极其广泛，是一类非常重要的工具材料和结构材料，对工业的发展和生产率的提高起着重要的推动作用，除此以外，金属陶瓷复合材料还具有耐高温性能好、耐蚀性好、绝缘性好的特点；但是金属陶瓷材料的脆性较大，对于外界环境温度的突然变化，对其性能有较大的破坏。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种油缸用复合材料，包括以下质量份的组分：

金属粉末50～80份，陶瓷颗粒50～80份，纤维10～20份，粘结剂5～12份。

进一步限定，所述金属粉末为Al、Mo、Mn、Ti、Ni或Ta中的一种或多种形成的金属粉末。

进一步限定，所述纤维为碳纤维、碳纳米管、玻璃纤维、竹末纤维、秸秆纤维或棉花纤维中的一种或多种的混合物。

本发明还公开了一种油缸用复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：称取各原料；

S2：将各原料混合均匀；

S3：将混合均匀的原料成型处理；

S4：煅烧成型。

进一步限定于，步骤S2中混合方式采用干混或湿混的方式。

进一步限定，步骤S3中成型方式采用机压成型、挤压成型、注浆成型或3D打印成型。

进一步限定于，所述煅烧在大气中、无氧环境中、还原气氛中或真空环境中进行。

进一步限定，步骤S4中煅烧温度为1370-1420℃，煅烧时间为10-15小时，保温时间为20-40小时，升温速率为40-60℃/min。

有益效果：本发明得到的油缸用复合材料由金属、陶瓷和纤维混合而成，其中纤维具有很好的韧性且其具有很好的粘附性，因此能够与陶瓷、金属很好的连接成一体，一方面使得混合得到的复合材料具有很好的韧性，另一方面增强了耐高温性能。

具体实施方式

实施例1

制备油缸用复合材料

S1：称取Al、Mo、Mn、Ti、Ni以及Ta金属元素金属元素粉末50kg，陶瓷颗粒50kg，碳纤维10kg、3wt％的乙基纤维素松油醇溶液5kg；

S2：将步骤S1称取的金属元素粉末、陶瓷颗粒以及碳纤维在磁悬浮式搅拌器内混合均匀，随后在高能球磨器内碾磨10小时；

S3：向步骤S2得到的混合物中加入乙基纤维素松油醇溶液且搅拌均匀，送入模具中，利用压制力为200KN的双向压力机进行模压成型，双向压力机持压时间为40s；