本發明涉及金屬材料加工
技術領域：
，特別涉及添加沒食子酸丙酯復合金屬材料的生產工藝及應用。
背景技術：
：復合材料，是由兩種或兩種以上不同性質的材料，通過物理或化學的方法，在宏觀或微觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補短，產生協同效應，使復合材料的綜合性能優于原組成材料而滿足各種不同的要求。復合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒等。復合金屬材料極大地改善了單一金屬材料的熱膨脹性、強度、斷裂韌性、沖擊韌性、耐磨損性、電性能、磁性能等諸多性能，從而使得復合材料具有優異的力學性能，因而被廣泛應用到產品廣泛應用于石油、化工、船舶、冶金、礦山、機械制造、電力、水利、交通、環保、壓力容器制造、食品、釀造、制藥等工業領域。現有的復合金屬材料，雖然其性能得到了較大改善，但是仍存在抗沖擊性能不足、阻燃性較差等問題。因此如何克服現有技術的不足已成為現有領域亟待解決的技術難題。技術實現要素：為解決上述技術問題，本發明提供添加沒食子酸丙酯復合金屬材料的生產工藝，通過特定的生產工藝，輔以適宜原料組合，使得制備而成的添加沒食子酸丙酯復合金屬材料具有優異的缺口沖擊強度，且阻燃性能好，能夠滿足行業的要求，具有較好的應用前景。本發明的目的可以通過以下技術方案實現：添加沒食子酸丙酯復合金屬材料的生產工藝，包括以下步驟：（1）將鋁粉80-90份、鈦合金20-30份、膨潤土20-30份、磷酸二氫鉀10-14份倒入研缽中研磨至混合均勻，再將混合粉末送入行星式球磨機中，添加適量的酒精進行濕法球磨，隨后將經球磨處理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置備用；（2）將羧基丁腈橡膠粉末12-16份、沒食子酸丙酯10-14份、雙酚A型環氧樹脂8-12份、殼聚糖6-8份加入超聲震蕩器中超聲分散均勻，再加入步驟（1）制備的混合粉末，繼續超聲震蕩處理30-45分鐘，得超聲處理混合物；（3）將4-叔丁基苯磺酰胺8-10份、甲基三甲氧基硅烷6-8份、乙二胺四乙酸5-9份、十六烷基三甲基溴化銨4-6份、聚氧丙烯甘油醚2-4份加入攪拌釜混合，再加入2倍質量的10%碳酸氫三鈉溶液，以750-850轉/分鐘的速度攪拌50分鐘，得攪拌處理混合物；（4）將步驟（2）所得的超聲處理混合物與步驟（3）所得的攪拌處理混合物共同注入雙輥混煉機混煉，壓強15MPa，反應溫度550℃，反應時間為3小時，得混煉產物；（5）將步驟（5）所得混煉產物裝入模具中，在壓力550-650MPa下進行冷壓成型，保壓時間為3分鐘；（6）將冷壓成型的產物加入坩堝電阻爐中，再加入熱穩定劑3-5份、變性劑3-5份，抽真空后進行真空燒結，燒結溫度為980-1020℃，燒結時間為1-2小時，得到真空燒結產物；（7）將真空燒結產物進行表面磨削、去毛刺處理，然后浸油，得到成品。優選地，所述熱穩定劑選自丙二醇甲醚醋酸酯、1,1-二異丙氧基三甲胺、乙酰磺胺酸鉀中的任意一種或幾種。優選地，所述變性劑選自對硝基苯酚、鯨蠟烷三甲基溴化銨、六亞甲基四胺中的任意一種或幾種。優選地，所述步驟（1）中球磨機的轉速為200轉/秒，球磨時間為2-4小時。優選地，所述步驟（2）中超聲震蕩處理的功率為1500W。本發明的另一個目的是提供上述生產工藝在制備含金屬成分復合材料中的應用。本發明與現有技術相比，其有益效果為：（1）本發明采用先將鋁粉、鈦合金、膨潤土、磷酸二氫鉀進行研磨混勻、濕法球磨、真空干燥得真空干燥混合物，隨后將羧基丁腈橡膠粉末、沒食子酸丙酯、雙酚A型環氧樹脂、殼聚糖進行超聲震蕩后加入前述真空干燥混合物再次超聲震蕩，配以經攪拌處理的4-叔丁基苯磺酰胺、甲基三甲氧基硅烷、乙二胺四乙酸、十六烷基三甲基溴化銨、聚氧丙烯甘油醚進行混煉，最后冷壓成型、真空燒結得到成品的生產工藝，使得制備而成的添加沒食子酸丙酯復合金屬材料具有優異的缺口沖擊強度，且阻燃性能好，能夠滿足行業的要求，具有良好的應用前景。（2）本發明的添加沒食子酸丙酯復合金屬材料的生產工藝所用原料廉價、工藝簡單，適于大規模工業化運用，實用性強。具體實施方式下面結合具體實施例對發明的技術方案進行詳細說明。實施例1（1）將鋁粉80份、鈦合金20份、膨潤土20份、磷酸二氫鉀10份倒入研缽中研磨至混合均勻，再將混合粉末送入行星式球磨機中，添加適量的酒精進行濕法球磨，球磨機的轉速為200轉/秒，球磨時間為2小時，隨后將經球磨處理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置備用；（2）將羧基丁腈橡膠粉末12份、沒食子酸丙酯10份、雙酚A型環氧樹脂8份、殼聚糖6份加入超聲震蕩器中超聲分散均勻，再加入步驟（1）制備的混合粉末，繼續超聲震蕩處理30分鐘，得超聲處理混合物，其中超聲震蕩處理的功率為1500W；（3）將4-叔丁基苯磺酰胺8份、甲基三甲氧基硅烷6份、乙二胺四乙酸5份、十六烷基三甲基溴化銨4份、聚氧丙烯甘油醚2份加入攪拌釜混合，再加入2倍質量的10%碳酸氫三鈉溶液，以750轉/分鐘的速度攪拌50分鐘，得攪拌處理混合物；（4）將步驟（2）所得的超聲處理混合物與步驟（3）所得的攪拌處理混合物共同注入雙輥混煉機混煉，壓強15MPa，反應溫度550℃，反應時間為3小時，得混煉產物；（5）將步驟（5）所得混煉產物裝入模具中，在壓力550MPa下進行冷壓成型，保壓時間為3分鐘；（6）將冷壓成型的產物加入坩堝電阻爐中，再加入丙二醇甲醚醋酸酯3份、對硝基苯酚3份，抽真空后進行真空燒結，燒結溫度為980℃，燒結時間為1小時，得到真空燒結產物；（7）將真空燒結產物進行表面磨削、去毛刺處理，然后浸油，得到成品。實施例2（1）將鋁粉85份、鈦合金25份、膨潤土25份、磷酸二氫鉀12份倒入研缽中研磨至混合均勻，再將混合粉末送入行星式球磨機中，添加適量的酒精進行濕法球磨，球磨機的轉速為200轉/秒，球磨時間為3小時，隨后將經球磨處理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置備用；（2）將羧基丁腈橡膠粉末14份、沒食子酸丙酯12份、雙酚A型環氧樹脂10份、殼聚糖7份加入超聲震蕩器中超聲分散均勻，再加入步驟（1）制備的混合粉末，繼續超聲震蕩處理38分鐘，得超聲處理混合物，其中超聲震蕩處理的功率為1500W；（3）將4-叔丁基苯磺酰胺9份、甲基三甲氧基硅烷7份、乙二胺四乙酸7份、十六烷基三甲基溴化銨5份、聚氧丙烯甘油醚3份加入攪拌釜混合，再加入2倍質量的10%碳酸氫三鈉溶液，以800轉/分鐘的速度攪拌50分鐘，得攪拌處理混合物；（4）將步驟（2）所得的超聲處理混合物與步驟（3）所得的攪拌處理混合物共同注入雙輥混煉機混煉，壓強15MPa，反應溫度550℃，反應時間為3小時，得混煉產物；（5）將步驟（5）所得混煉產物裝入模具中，在壓力600MPa下進行冷壓成型，保壓時間為3分鐘；（6）將冷壓成型的產物加入坩堝電阻爐中，再加入1,1-二異丙氧基三甲胺4份、鯨蠟烷三甲基溴化銨4份，抽真空后進行真空燒結，燒結溫度為1000℃，燒結時間為1.5小時，得到真空燒結產物；（7）將真空燒結產物進行表面磨削、去毛刺處理，然后浸油，得到成品。實施例3（1）將鋁粉90份、鈦合金30份、膨潤土30份、磷酸二氫鉀14份倒入研缽中研磨至混合均勻，再將混合粉末送入行星式球磨機中，添加適量的酒精進行濕法球磨，球磨機的轉速為200轉/秒，球磨時間為4小時，隨后將經球磨處理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置備用；（2）將羧基丁腈橡膠粉末16份、沒食子酸丙酯14份、雙酚A型環氧樹脂12份、殼聚糖8份加入超聲震蕩器中超聲分散均勻，再加入步驟（1）制備的混合粉末，繼續超聲震蕩處理45分鐘，得超聲處理混合物，其中超聲震蕩處理的功率為1500W；（3）將4-叔丁基苯磺酰胺10份、甲基三甲氧基硅烷8份、乙二胺四乙酸9份、十六烷基三甲基溴化銨6份、聚氧丙烯甘油醚4份加入攪拌釜混合，再加入2倍質量的10%碳酸氫三鈉溶液，以850轉/分鐘的速度攪拌50分鐘，得攪拌處理混合物；（4）將步驟（2）所得的超聲處理混合物與步驟（3）所得的攪拌處理混合物共同注入雙輥混煉機混煉，壓強15MPa，反應溫度550℃，反應時間為3小時，得混煉產物；（5）將步驟（5）所得混煉產物裝入模具中，在壓力650MPa下進行冷壓成型，保壓時間為3分鐘；（6）將冷壓成型的產物加入坩堝電阻爐中，再加入乙酰磺胺酸鉀5份、六亞甲基四胺5份，抽真空后進行真空燒結，燒結溫度為1020℃，燒結時間為2小時，得到真空燒結產物；（7）將真空燒結產物進行表面磨削、去毛刺處理，然后浸油，得到成品。實施例4（1）將鋁粉90份、鈦合金20份、膨潤土30份、磷酸二氫鉀10份倒入研缽中研磨至混合均勻，再將混合粉末送入行星式球磨機中，添加適量的酒精進行濕法球磨，球磨機的轉速為200轉/秒，球磨時間為4小時，隨后將經球磨處理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置備用；（2）將羧基丁腈橡膠粉末16份、沒食子酸丙酯10份、雙酚A型環氧樹脂12份、殼聚糖6份加入超聲震蕩器中超聲分散均勻，再加入步驟（1）制備的混合粉末，繼續超聲震蕩處理30分鐘，得超聲處理混合物，其中超聲震蕩處理的功率為1500W；（3）將4-叔丁基苯磺酰胺10份、甲基三甲氧基硅烷6份、乙二胺四乙酸9份、十六烷基三甲基溴化銨4份、聚氧丙烯甘油醚4份加入攪拌釜混合，再加入2倍質量的10%碳酸氫三鈉溶液，以850轉/分鐘的速度攪拌50分鐘，得攪拌處理混合物；（4）將步驟（2）所得的超聲處理混合物與步驟（3）所得的攪拌處理混合物共同注入雙輥混煉機混煉，壓強15MPa，反應溫度550℃，反應時間為3小時，得混煉產物；（5）將步驟（5）所得混煉產物裝入模具中，在壓力550MPa下進行冷壓成型，保壓時間為3分鐘；（6）將冷壓成型的產物加入坩堝電阻爐中，再加入乙酰磺胺酸鉀5份、鯨蠟烷三甲基溴化銨3份，抽真空后進行真空燒結，燒結溫度為1020℃，燒結時間為1小時，得到真空燒結產物；（7）將真空燒結產物進行表面磨削、去毛刺處理，然后浸油，得到成品。對比例1（1）將鋁粉85份、鈦合金25份、膨潤土25份、磷酸二氫鉀12份倒入研缽中研磨至混合均勻，再將混合粉末送入行星式球磨機中，添加適量的酒精進行濕法球磨，球磨機的轉速為200轉/秒，球磨時間為3小時，隨后將經球磨處理的混合粉末置于真空干燥箱中，在85℃下烘干，放置備用；（2）將羧基丁腈橡膠粉末14份、沒食子酸丙酯12份、殼聚糖7份加入超聲震蕩器中超聲分散均勻，再加入步驟（1）制備的混合粉末，繼續超聲震蕩處理38分鐘，得超聲處理混合物，其中超聲震蕩處理的功率為1500W；（3）將4-叔丁基苯磺酰胺9份、甲基三甲氧基硅烷7份、乙二胺四乙酸7份、十六烷基三甲基溴化銨5份加入攪拌釜混合，再加入2倍質量的10%碳酸氫三鈉溶液，以800轉/分鐘的速度攪拌50分鐘，得攪拌處理混合物；（4）將步驟（2）所得的超聲處理混合物與步驟（3）所得的攪拌處理混合物共同注入雙輥混煉機混煉，壓強15MPa，反應溫度550℃，反應時間為3小時，得混煉產物；（5）將步驟（5）所得混煉產物裝入模具中，在壓力600MPa下進行冷壓成型，保壓時間為3分鐘；（6）將冷壓成型的產物加入坩堝電阻爐中，再加入1,1-二異丙氧基三甲胺4份、鯨蠟烷三甲基溴化銨4份，抽真空后進行真空燒結，燒結溫度為1000℃，燒結時間為1.5小時，得到真空燒結產物；（7）將真空燒結產物進行表面磨削、去毛刺處理，然后浸油，得到成品。對比例2（1）將鋁粉90份、鈦合金20份、膨潤土30份、磷酸二氫鉀10份倒入研缽中研磨至混合均勻，再將混合粉末送入行星式球磨機中，添加適量的酒精進行濕法球磨，球磨機的轉速為200轉/秒，球磨時間為4小時，隨后將經球磨處理的混合粉末置于真空干燥箱中，在100℃下烘干，放置備用；（2）將羧基丁腈橡膠粉末16份、沒食子酸丙酯10份、雙酚A型環氧樹脂12份、殼聚糖6份加入超聲震蕩器中超聲分散均勻，再加入步驟（1）制備的混合粉末，繼續超聲震蕩處理45分鐘，得超聲處理混合物，其中超聲震蕩處理的功率為1500W；（3）將4-叔丁基苯磺酰胺10份、甲基三甲氧基硅烷6份、乙二胺四乙酸9份、十六烷基三甲基溴化銨4份、聚氧丙烯甘油醚4份加入攪拌釜混合，再加入3倍質量的10%碳酸氫三鈉溶液，以850轉/分鐘的速度攪拌50分鐘，得攪拌處理混合物；（4）將步驟（2）所得的超聲處理混合物與步驟（3）所得的攪拌處理混合物共同注入雙輥混煉機混煉，壓強15MPa，反應溫度700℃，反應時間為3小時，得混煉產物；（5）將步驟（5）所得混煉產物裝入模具中，在壓力550MPa下進行冷壓成型，保壓時間為3分鐘；（6）將冷壓成型的產物加入坩堝電阻爐中，再加入乙酰磺胺酸鉀5份、鯨蠟烷三甲基溴化銨3份，抽真空后進行真空燒結，燒結溫度為1020℃，燒結時間為1小時，得到真空燒結產物；（7）將真空燒結產物進行表面磨削、去毛刺處理，然后浸油，得到成品。將通過實施例1-4和對比例1-2的生產工藝制得的添加沒食子酸丙酯復合金屬材料分別按照ASTMD256的方法測定在23℃、-40℃下的缺口沖擊強度，同時測定材料的阻燃等級，所得的測試結果見表1。表1　23℃缺口沖擊強度（kJ/m2）-40℃缺口沖擊強度（kJ/m2）阻燃性能等級實施例125.318.1V0實施例227.520.4V0實施例326.919.5V0實施例426.118.9V0對比例119.411.6V1對比例218.810.3V0本發明采用先將鋁粉、鈦合金、膨潤土、磷酸二氫鉀進行研磨混勻、濕法球磨、真空干燥得真空干燥混合物，隨后將羧基丁腈橡膠粉末、沒食子酸丙酯、雙酚A型環氧樹脂、殼聚糖進行超聲震蕩后加入前述真空干燥混合物再次超聲震蕩，配以經攪拌處理的4-叔丁基苯磺酰胺、甲基三甲氧基硅烷、乙二胺四乙酸、十六烷基三甲基溴化銨、聚氧丙烯甘油醚進行混煉，最后冷壓成型、真空燒結得到成品的生產工藝，使得制備而成的添加沒食子酸丙酯復合金屬材料具有優異的缺口沖擊強度，且阻燃性能好，能夠滿足行業的要求，具有良好的應用前景。本發明的添加沒食子酸丙酯復合金屬材料的生產工藝所用原料廉價、工藝簡單，適于大規模工業化運用，實用性強。以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的
技術領域：
，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。當前第1頁1 2 3