[发明专利]一种低膨胀高导热的Cf/Al复合材料的制备方法

摘要

一种低膨胀高导热的Cf/Al复合材料的制备方法。本发明涉及一种碳纤维增强金属基复合材料的制备方法。本发明是为解决现有碳纤维增强金属基复合材料无法采用传统的缠绕工艺进行纤维缠绕、热导率不高以及热膨胀系数较高的问题。方法：一、缠绕纤维预制件；二、熔炼铝液；三、预制件预热；四、压力浸渗；五、冷却处理；六、退火处理。本发明设计和制备不同过渡圆弧直径的模具，保证碳纤维缠绕的连续性并使纤维定向排列；通过延长保压时间和降低冷却速率让提高碳纤维和铝合金基体之间界面结合，避免在冷却过程中出现界面开裂等缺陷。

主权项

一种低膨胀高导热的Cf/Al复合材料的制备方法，其特征在于一种低膨胀高导热的Cf/Al复合材料的制备方法按以下步骤进行：一、缠绕纤维预制件：将沥青基碳纤维缠绕到模具上，然后进行固定，得到纤维预制件；所述的纤维缠绕厚度为6mm～7mm；二、熔炼铝液：将纯铝基体在温度为700～900℃的条件下进行熔炼，熔炼过程以氩气进行气氛保护，并进行除渣处理，得到熔炼液；三、预制件预热：将步骤一得到的纤维预制件压入钢模具中，将钢模具放入温度为550℃～650℃的炉子中预热3h～6h，得到预热后的纤维预制件；四、压力浸渗：将步骤二得到的熔炼液浇注到步骤三中的钢模具内，在压力为30MPa～60MPa和温度为800～1000℃的条件下，保温保压60min～120min，得到纤维增强铝基复合材料；五、冷却处理：将步骤四得到的纤维增强铝基复合材料在冷却速度为5℃/min～10℃/min下由温度为800～1000℃冷却至室温，然后脱模，得到冷却后的纤维增强铝基复合材料；六、退火处理：将步骤五得到的冷却后的纤维增强铝基复合材料在温度为330℃～350℃温度下保温30min，然后随炉冷却至室温，得到Cf/Al复合材料；所述的Cf/Al复合材料中沥青基碳纤维的体积分数为40％～60％。