一种双金属复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双金属复合材料的制备方法，双金属复合材料包括两个钨金属层，分别为第一钨金属层和第二钨金属层，中间为钛金属层，其中，第一钨金属层的厚度为4‑5mm，第二钨金属层的厚度为2‑3mm，所述的钛金属层的厚度为8‑10mm。上述方法制备的双金属复合材料，钛层的厚度远大于钨层，并且，在钨层设置中空结构，一方面增强了钨层的韧性，另一方面，在充分利用钨金属的高熔点的情况下，充分发挥了钛的高韧性、高强度；复合材料的应用范围更大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属复合材料
，尤其涉及一种双金属复合材料的制备方法。
技术介绍
钨是一种稀有高熔点金属，钛是一种高强度的新兴金属材料，钨为钢灰色至白色的过渡金属，其质地硬而脆，熔点非常高，广泛用于电器和电子设备等领域。单一成分的钨金属因成本较高，脆性大，使用受到限制。目前，业界常将钨与钛、锌等金属制备成镶嵌式复合金属材料，以降低其成本，改善单一钨金属脆性大的缺陷，但这种方法制备的复合金属材料的强度不足，经高温条件容易开裂，在恶劣环境下不能正常使用；防护性差，防眩光性差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，本专利技术提出了一种双金属复合材料的制备方法。本专利技术提出的一种双金属复合材料的制备方法，制作方法为：步骤1，混料：称取钨金属粉末和钛金属粉末，分别向其中加入25％的环保胶，搅拌成为均匀混合浆体，备用；步骤2，制备钨金属层：将步骤1中制备的钨金属粉末浆体分别注入两个模具内，抹平表面；在浆液中插入第一方模和第二方模，方模的尺寸分别为第一偏光层和第二偏光层的尺寸；置入90-95℃真空干燥箱内干燥预成型3～4h；干燥后取出第一方模和第二方模，形成第一偏光层和第二偏光层；步骤3，制备钛金属层：将钛金属粉末浆体注入一个模具内，抹平表面，模具置入90-95℃真空干燥箱内干燥预成型3～4h；步骤4，铺层压制成型：将步骤2、3中干燥预成型后的钨金属层和钛金属层取出后，按照自上向下依次为钨金属层、钛金属层和钨金属层的顺序铺层，然后置于压力机内压制5-6h，压力为520-550MPa；步骤5，烧结成型：将步骤3中压制后的双金属复合层置于程序升温热压炉内，在真空条件下，程序升温至1400-1500℃，恒温保压4-5h，再保压降温至室温，得到所述双金属复合材料；所述的程序升温热压炉的成型条件为：真空度10-3MPa，压力480-500MPa，以160℃/h的升温速率从室温升至1000℃，恒温70-90min，再以120℃/h的升温速率继续升温至1400-1500℃。进一步地，双金属复合材料包括两个钨金属层，分别为第一钨金属层和第二钨金属层，中间为钛金属层，其中，第一钨金属层的厚度为4-5mm，第二钨金属层的厚度为2-3mm，所述的钛金属层的厚度为8-10mm；所述的两个钨金属层分别覆盖在所述的钛金属层的两个表面上。进一步地，所述的第一钨金属层中间设置中空结构为第一偏光层，所述的第二钨金属层的中间设置中空结构的第二偏光层；在本专利技术中，两个偏光层的厚度相同为0.5-0.8mm。与现有技术相比本专利技术中有益效果：本专利技术一种双金属复合材料的制备方法，上述方法制备的双金属复合材料，将高熔点的钨金属置于两个表层，将熔点稍低的钛金属置于内层，在应用于高强度及恶劣环境中时，钨具有高熔点，钛具有高强度、高硬度，并且重量较轻，在钨层设置偏光层，防眩光性强，改善单一钨金属脆性大的缺陷，提高了材料的韧性。上述方法制备的双金属复合材料，钛层的厚度远大于钨层，并且，在钨层设置中空结构，一方面增强了钨层的韧性，另一方面，在充分利用钨金属的高熔点的情况下，充分发挥了钛的高韧性、高强度；复合材料的应用范围更大。附图说明图1为本专利技术提出的双金属复合材料的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但并不构成对本专利技术的任何限制。所述的双金属复合材料包括两个钨金属层，分别为第一钨金属层1和第二钨金属层3，中间为钛金属层2，其中，第一钨金属层1的厚度为4-5mm，第二钨金属层的厚度为2-3mm，所述的钛金属层的厚度为8-10mm。所述的两个钨金属层分别覆盖在所述的钛金属层2的两个表面上。并且，在所述的第一钨金属层1中间设置中空结构为第一偏光层4，所述的第二钨金属层3的中间设置中空结构的第二偏光层5。在本专利技术中，两个偏光层的厚度相同为0.5-0.8mm。本专利技术实施例的制作方法为：步骤1，混料：称取钨金属粉末和钛金属粉末，分别向其中加入25％的环保胶，搅拌成为均匀混合浆体，备用；步骤2，制备钨金属层：将步骤1中制备的钨金属粉末浆体分别注入两个模具内，抹平表面；在浆液中插入第一方模和第二方模，方模的尺寸分别为第一偏光层和第二偏光层的尺寸；置入90-95℃真空干燥箱内干燥预成型3～4h；干燥后取出第一方模和第二方模；步骤3，制备钛金属层：将钛金属粉末浆体注入一个模具内，抹平表面，模具置入90-95℃真空干燥箱内干燥预成型3～4h；步骤4，铺层压制成型：将步骤2、3中干燥预成型后的钨金属层和钛金属层取出后，按照自上向下依次为钨金属层、钛金属层和钨金属层的顺序铺层，然后置于压力机内压制5-6h，压力为520-550MPa；步骤5，烧结成型：将步骤3中压制后的双金属复合层置于程序升温热压炉内，在真空条件下，程序升温至1400-1500℃，恒温保压4-5h，再保压降温至室温，得到所述双金属复合材料；所述的程序升温热压炉的成型条件为：真空度10-3MPa，压力480-500MPa，以160℃/h的升温速率从室温升至1000℃，恒温70-90min，再以120℃/h的升温速率继续升温至1400-1500℃。在本专利技术实施例中，所述的环保胶为聚乙烯醇类溶液，作为亲水性聚合物，可通过其衍生物替代，乙烯、丙烯等的石蜡、丙烯酸、异丁烯酸、巴豆酸等的不饱和羧酸及其被酯烷基、丙烯酰胺等变性后的物质；浓度为30-40％的水溶液。上述双金属复合材料的制备方法如下：实施例1(1)混料：称取钨金属粉末和钛金属粉末，分别向其中加入25％的环保胶，搅拌成为均匀混合浆体，备用；(2)制备钨金属层：将步骤(1)中制备的钨金属粉末浆体分别注入两个模具内，抹平表面；在浆液中插入第一方模和第二方模，方模的尺寸分别为第一偏光层和第二偏光层的尺寸；置入90℃真空干燥箱内干燥预成型3h；干燥后取出第一方模和第二方模；(3)制备钛金属层：将钛金属粉末浆体注入一个模具内，抹平表面，模具置入90℃真空干燥箱内干燥预成型3h；(4)铺层压制成型：将步骤(2)-(3)中干燥预成型后的钨金属层和钛金属层取出后，按照自上向下依次为钨金属层、钛金属层和钨金属层的顺序铺层，然后置于压力机内在520MPa下压制5h；(5)烧结成型：将步骤(4)中压制后的双金属复合层置于程序升温热压炉内，在10-3MPa的真空条件和480MPa的压力下，以160℃/min的升温速率从室温升至1000℃，恒温70min，再以120℃/min的升温速率继续升温至1400℃，恒温保压4h，再保压降温至室温，得到所述双金属复合材料。实施例2(1)混料：称取钨金属粉末和钛金属粉末，分别向其中加入25％的环保胶，搅拌成为均匀混合浆体，备用；(2)制备钨金属层：将步骤(1)中制备的钨金属粉末浆体分别注入两个模具内，抹平表面；在浆液中插入第一方模和第二方模，方模的尺寸分别为第一偏光层和第二偏光层的尺寸；置入95℃真空干燥箱内干燥预成型4h；干燥后取出第一方模和第二方模；(3)制备钛金属层：将钛金属粉末浆体注入一个模具内，抹平表面，模具置入95℃真空干燥箱内干燥预成型4h；(4)铺层压制成型：将步骤(2)-(3)中干燥预成型后的钨金属层和钛金属层取出后，按照自上向下依次为钨金属层、钛金属层和钨金属层的顺序铺层，然后置于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双金属复合材料的制备方法，其特征在于，制作方法为：步骤1，混料：称取钨金属粉末和钛金属粉末，分别向其中加入25％的环保胶，搅拌成为均匀混合浆体，备用；步骤2，制备钨金属层：将步骤1中制备的钨金属粉末浆体分别注入两个模具内，抹平表面；在浆液中插入第一方模和第二方模，方模的尺寸分别为第一偏光层和第二偏光层的尺寸；置入90‑95℃真空干燥箱内干燥预成型3～4h；干燥后取出第一方模和第二方模，形成第一偏光层和第二偏光层；步骤3，制备钛金属层：将钛金属粉末浆体注入一个模具内，抹平表面，模具置入90‑95℃真空干燥箱内干燥预成型3～4h；步骤4，铺层压制成型：将步骤2、3中干燥预成型后的钨金属层和钛金属层取出后，按照自上向下依次为钨金属层、钛金属层和钨金属层的顺序铺层，然后置于压力机内压制5‑6h，压力为520‑550MPa；步骤5，烧结成型：将步骤3中压制后的双金属复合层置于程序升温热压炉内，在真空条件下，程序升温至1400‑1500℃，恒温保压4‑5h，再保压降温至室温，得到所述双金属复合材料；所述的程序升温热压炉的成型条件为：真空度10‑3MPa，压力480‑500MPa，以160℃/h的升温速率从室温升至1000℃，恒温70‑90min，再以120℃/h的升温速率继续升温至1400‑1500℃。...

【技术特征摘要】
1.一种双金属复合材料的制备方法，其特征在于，制作方法为：步骤1，混料：称取钨金属粉末和钛金属粉末，分别向其中加入25％的环保胶，搅拌成为均匀混合浆体，备用；步骤2，制备钨金属层：将步骤1中制备的钨金属粉末浆体分别注入两个模具内，抹平表面；在浆液中插入第一方模和第二方模，方模的尺寸分别为第一偏光层和第二偏光层的尺寸；置入90-95℃真空干燥箱内干燥预成型3～4h；干燥后取出第一方模和第二方模，形成第一偏光层和第二偏光层；步骤3，制备钛金属层：将钛金属粉末浆体注入一个模具内，抹平表面，模具置入90-95℃真空干燥箱内干燥预成型3～4h；步骤4，铺层压制成型：将步骤2、3中干燥预成型后的钨金属层和钛金属层取出后，按照自上向下依次为钨金属层、钛金属层和钨金属层的顺序铺层，然后置于压力机内压制5-6h，压力为520-550MPa；步骤5，烧结成型：将步骤3中压制后的双金属复合层置于程序升温热压炉内，在真空条件下，程序升温至...

【专利技术属性】
技术研发人员：易大伟，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61