[发明专利]高体积分数C/Cu复合材料的低压辅助熔渗制备方法

摘要

本发明涉及一种高碳体积分数C/Cu复合材料的低压辅助熔渗制备方法，采用铜基复合材料的低压辅助熔渗制备方法，将短碳纤维和酚醛树脂酒精溶液混合均匀，冷等静压预制成型，并在Ar₂保护下保温碳化；加入1～10％、1～10％、1～5％的Ti、Sn、Cr，余量为Cu，熔炼成合金锭；在预制体上按合金锭∶碳纤维＝4∶1的比例放置合金锭，在熔渗炉中抽真空、加热至熔渗温度，充入Ar₂并保温、保压熔渗，获得高含量C/Cu复合材料。本发明有效提高了润湿性，降低了合金液与纤维间反应，得到高碳体积分数50～70％的C/Cu复合材料，减小了界面反应对预制体造成的损伤，简化了高碳体积分数C/Cu复合材料制备工艺。

主权项

1.一种高体积分数C/Cu复合材料的低压辅助熔渗制备方法，将碳纤维高体积分数预制成多孔全碳预制体后放入陶瓷坩埚内，在其上放置Cu合金熔渗合金料，经冷等静压预制成形、烧结、熔炼制备而成，其特征在于其具体过程为：a.预制体制备：将平均长度为2mm的短碳纤维和浓度为23.8g/L酚醛树脂酒精溶液按0.15～0.22克/ml比例充分混合均匀，在0.2-0.35MPa的压强下，冷等静压预制成型，并静置风干后保温碳化，并经冷却得到碳化后的多孔预制体并称重G；b.合金熔炼：按Ti：1～10％、Sn：5～15％、Cr：1～5％、余量为铜的比例配料，并熔炼成合金锭；c.熔渗：将预制体放入陶瓷坩埚中，在预制体上按合金锭∶碳纤维＝4∶1的比例放置合金锭；将坩埚放入熔渗炉中，抽真空至(4.5～7.5)×10-1Pa，加热至熔渗温度1100℃～1150℃；d.缓慢向坩埚中充入Ar2气至0.096MPa～0.2MPa；保温、保压25～50分钟；e.随炉冷却至室温取样；制备金相利用图像分析仪测试碳体积分数。