[发明专利]多级结构Ti-Al-Cf层状复合材料的制备方法

摘要

多级结构Ti‑Al‑Cf层状复合材料的制备方法，它涉及一种复合材料的制备方法。本发明的是为了提供了一种多级结构Ti‑Al‑Cf层状复合材料的制备方法。制备方法如下：一、碳纤维布表面处理；二、Ti箔、Ti网与Al箔表面预处理；三、制备单元体；四、制备预制件；五、真空热压烧结，即得。本发明利用在Al熔点附近，熔融态的Al具有较好的流动性，在压力的作用下更易浸渗入碳纤维内部，形成充填充分，结合良好的碳纤维增强铝基复合材料；同时在压力的作用下，Ti箔、Ti网均与Al发生化学反应，连接成一个整体。因此，制备出的三维结构层状复合材料界面结合良好，界面强度高。本发明属于复合材料的制备领域。

主权项

1.多级结构Ti‑Al‑Cf层状复合材料的制备方法，其特征在于多级结构Ti‑Al‑Cf层状复合材料的制备方法如下：一、碳纤维布表面处理:将带有上浆剂的碳纤维在400℃灼烧0.5‑1h，冷却后取出，放入丙酮溶液，超声清洗2‑3遍，裁制成40mm×60mm；二、Ti箔、Ti网与Al箔表面预处理：将剪裁尺寸为40mm×60mm的Ti箔、Ti网与Al箔，用丙酮清洗除去表面油污，其中Ti箔、Ti网采用HF:HNO3:H2O体积比为1:1:20的混合溶液清洗2‑4min后取出，Al箔采用浓度为0.5‑1％mol/L的NaOH水溶液清洗2‑4min后取出，采用超声波清洗，将Ti箔、Ti网与Al箔分别浸入去离子水、无水乙醇溶液中进行清洗，取出烘干；三、将Ti箔、Ti网、Al箔与碳纤维布按照Ti箔层、Ti网层、Al箔层、碳纤维布、Al箔层、Ti网层的顺序堆垛，得到Ti/Ti网/Al/碳纤维布/Al/Ti网单元体；四、制备预制件：将n个Ti/Ti网/Al/碳纤维布/Al/Ti网单元体叠加，n为正整数，并且在第一个Ti/Ti网/Al/碳纤维布/Al/Ti网单元体的上表面和最后一个Ti/Ti网/Al/碳纤维布/Al/Ti网单元体的下表面分别加一层厚度为30‑50μm的蒙皮层，得到预制体，再采用30‑50μm厚的钛箔制作的包套将预制体包裹起来，得到预制件；五、真空热压烧结：将预制件放入模具，并将模具装入炉内，抽取炉内真空至1×10‑1Pa以下，由室温升温至660‑750℃，同时对预制件施加5MPa的压力，待温度达到设定温度15min后，压力升高至30‑50MPa，并保温保压0.5‑2h，压制结束后卸载压力，随炉冷却至室温，即得多级结构Ti‑Al‑Cf层状复合材料。