[发明专利]高弹性复合材料

说明书

本发明属于仪表用金属材料领域，尤其与高弹性的复合材料有关。

弹性材料是航空航天，电子工业、仪器仪表中不可缺少的材料之一。由于用途不同，对其性能要求也不同。铜基合金弹性材料具有较好的传导性能，但其弹性和强度较低是其不足之处;而铁基弹性材料具有高的弹性和强度，但作为导电和导热的弹性材料就显出其传导性能太低的缺陷。长期以来人们一直在致力于研究出一种材料，它既具有铜基弹性材料的导电导热性能，又具有铁基弹性材料的高弹性、高强度。但由于金属本身电子结构的差异，至今未见有这种新材料出现。

本发明的目的是要设计一种高弹性材料，这种材料既具有铜基合金的高传导性能，又具有铁基合金的高弹性和高强度。

本发明设计的高弹性材料是一种复合材料，它由基体层和复合层组成。其中基体层是Ni36TiAl合金，复合层是铜和铜合金，复合比，即复合层与基体层的体积比为1∶9～9∶1之间。复合弹性材料的性能随不同的复合比而发生变化。复合层比例减小，则其弹性度增加，传导性下降;复合层比例增加，强度减小，传导性增加。

本发明的复合材料可以使用常规的工艺方法制成不同规格的板材和线材。

本发明设计的高弹性复合材料可以根据不同用途对材料的不同要求，通过改变其复合比而得到不同的性能。选择不同的复合层材料可明显地改变其传导性能。

下面将通过非限定性实施例对本发明的高弹性复合材料的实施方式及其效果作进一步的描述。

例1，以Ni36TiAl合金为基体层，纯铜为复合层复合制成板材。Ni36TiAl合金的主要成分见表1。

先按复合比Cu∶Ni36TiAl＝1∶9确定基体层和复合层的板材的厚度，经过清洗后得到平整的结合表面，将基体层和复合层贴在一起，四周用氩弧焊接使其成为一体。然后，经热轧、扩散退火、酸洗及冷轧加工即可得到高弹性复合板材。根据需要复合材料经不同温度时效处理后，还具有更好的性能。

表2  列出了不同处理条件下的该种板材的抗拉强度σb，屈服强度σ0.2，延伸率%及弹模量E的数据。

复合板材经180度反复弯曲检验证明复合材料的结合是牢固的，时效态的样品经8次弯曲后断开，但没有发现复合层和基体层分裂开，冷加工态经过28次反复弯曲才断开，同样没有发现结合处分裂。经过电子探针分析，说明在基体层和复合层之间已经发生了扩散。因此，基体层和复合层之间是牢固的冶金结合。