[发明专利]非晶基复合材料、制备方法及超声振动热塑性成形装置

摘要

本发明公开了一种非晶基复合材料的制备方法，有限元模拟优选出最佳形状、尺寸及分布的增韧第二相空间架状结构；采用激光3D打印技术对上述空间架状结构进行打印成形；采用超声振动热塑性成形技术，将非晶合金‑增韧第二相空间架状结构‑非晶合金在一定实验条件下热压成形，制备出具有三明治结构的非晶基复合材料。本发明的制备方法，通过模拟仿真等方法获得最优形状、几何尺寸及分布的增韧第二相空间架状结构，并通过3D打印方法打印成形，解决了现有制备方法中增韧第二相不连续、空间分布不均匀，成形材料的结构与性能不可调控等难题，通过超声振动热塑性成形技术，实现了非晶相与增韧第二相的冶金结合，解决了现有技术中异质金属的界面焊接难题。

主权项

1.一种非晶基复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1:设计几何形状、尺寸、分布可调的三维架状结构，并对其进行受力状态模拟仿真，获得最佳形状、尺寸及分布可调的增韧第二相空间架状结构(2)；S2:采用激光3D打印技术对所述增韧第二相空间架状结构(2)打印成型；S3:采用真空熔炼‑吸铸技术制备出片状非晶合金(1)，线切割成所需尺寸，砂纸磨抛去掉表面氧化物，超声清洗干净；S4:将所述片状非晶合金(1)与所述增韧第二相空间架状结构(2)交替叠放后放入设计的夹具(10)中；S5:将夹具(10)放入带有加载装置的加热炉(6)中，温度升至所述片状非晶合金(1)过冷液态区一定温度，预设一定压力；S6:保温一定时间后，对获得的片状非晶合金(1)和增韧第二相空间架状结构(2)样品以恒定应变率加载；S7:成型结束后迅速将装有样品的夹具(10)取出并置于水中快速冷却，获得非晶基复合材料。