一种电铸复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种电铸复合材料及其制备方法，涉及电沉积和复合材料技术领域。该金属基复合材料包括层叠设置的沉积金属层和复合材料层，所述复合材料层采用碳纤维复合材料形成，所述沉积金属层朝向所述复合材料层的表面设置有连接部，所述复合材料层朝向所述金属层的表面对应所述连接部的位置具有连接槽，所述连接部位于所述连接槽内，使所述金属层与所述复合材料层固定连接。该金属基复合材料的层结构能够牢固地贴附成一体，保证金属基复合材料具有良好的表面质量。

An electroforming composite material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种电铸复合材料及其制备方法
本专利技术涉及电沉积和复合材料
，具体而言，涉及一种电铸复合材料及其制备方法。
技术介绍
电铸复合材料具有高比强度、比刚度、耐热、使用寿命长和尺寸稳定等特性，是新一代军事材料，主要用于航空航天器关键结构零件。现有电铸复合材料通过增强体表面处理和表面涂层使材料的界面性质得以改善，表面涂层的常用方法有：化学镀法、化学气相沉积法等。涂层的引入改变了界面的原始结合状态，提高了界面的结合强度。但是这种电铸复合材料在制备过程中，经过热压罐内高温高压环境下容易造成涂层脱落，对固化成型后的电铸复合材料的表面质量产生影响，严重时会导致产品报废。而且，采用化学镀法、化学气相沉积法等，会对环境造成较大污染，达不到环保要求。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术的一种电铸复合材料及其制备方法，其旨在解决现有的金属基复合材料的涂层易脱落、材料表面质量较差以及制备过程不利于环保的技术问题。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供一种技术方案：包括沉积金属层和复合材料层，所述复合材料层采用碳纤维复合材料形成，所述金属层朝向所述复合材料层的表面沉积出连接部，所述复合材料层朝向所述金属层的表面对应所述连接部的位置具有连接槽，所述连接部位于所述连接槽内，使所述金属层与所述复合材料层固定连接。进一步的，通过电沉积沉积出的均匀的金属层所述连接部为圆锥台的倒扣形状，所述连接部的小端沉积在所述金属层的表面，所述连接部的大端相对所述小端远离所述金属层的表面，所述连接槽的形状与所述连接部的形状相配合。进一步的，通过电沉积沉积出的均匀的金属层所述连接部为双层复合结构的倒扣形状；所述连接部的小端沉积在所述金属层的表面，所述连接部的大端相对所述小端远离所述金属层的表面，所述连接槽的形状与所述连接部的形状相配合。进一步的，所述金属层通过的倒钩勾连接部位也是直接沉积在金属沉积层上，所述连接部包括直线段和弯折段，所述直线段紧密沉积在所述金属层的表面，所述弯折段固定连接在所述直线段远离所述金属层的表面的一端，所述连接槽的形状与所述连接部的形状相配合；所述弯折段为沉积出的直线形或弧线形或波浪线形，结合力良好。进一步的，所述双层复合结构为外层为六边形锥管段和内层为圆锥管段的复合结构；所述正六边形锥管段的每一个横截面正六边形内接圆的直径大于所述圆锥管段的直径；所述六边形锥管段和内层为圆锥管段上、下两端相互平齐。进一步地，所述金属层采用镍或铜或其他金属通过电沉积工艺沉积而成；所述连接部与所述金属层一体成型，或者所述连接部与所述金属层分别成型后组装成一体，并在脱模前与复合材料层完成巩固化。本专利技术提供另一种技术方案：一种电铸复合材料的制备方法包括以下步骤：步骤1、根据一种电铸复合材料的理论型面形状，反向设计过渡模；步骤2、在所述过渡模的表面铺设导电层；步骤3、通过有限元分析设计辅助阳极，保证沉积层均匀性，在所述导电层的表面沉积出均与的金属层；步骤4、在所述金属层的表面再次沉积连接部；步骤5、在所述金属层的表面铺设复合材料层，所述复合材料层具有二次沉积出的连接槽，所述连接部位于所述连接槽内，使所述金属层与所述复合材料层固定连接；步骤6、将各层结构和所述过渡模一并热压固化，然后，将各层结构从所述过渡模上卸下，形成一种电铸复合材料。进一步的，所述步骤4中所述连接部为二次沉积出的倒勾形状，保证了连接强度。进一步的，所述步骤5中还包括：所述复合材料层采用碳纤维复合材料形成，所述复合材料层分层铺设，每铺设一层所述碳纤维复合材料压实后，再铺设下一层所述碳纤维复合材料。进一步的，所述步骤6中还包括：在热压固化之前，将各层结构和所述过渡模一并装入真空袋，并用真空泵对所述真空袋抽真空，以压实各层结构。相比现有的电铸复合材料，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供一种电铸复合材料及其制备方法，通过在金属层朝向复合材料层的表面沉积的连接部，复合材料层朝向金属层的表面对应连接部的位置具有连接槽，连接部位于连接槽内，使金属层与复合材料层固定连接，从而提高电铸复合材料中层结构之间的连接强度，保证电铸复合材料的表面质量，使电铸复合材料具有良好的使用效果。相比现有的电铸复合材料的制备方法，本专利技术提供的电铸复合材料的制备方法的有益效果是：通过设置沉积的连接部和连接槽使电铸复合材料的制备过程中，层结构之间不易脱离，降低了制备难度，提高了产品的合格率，而且，制备过程中无需采用化学镀法、化学气相沉积法，使制备过程不会污染环境。附图说明图1为本专利技术实施例1提供的电铸复合材料的结构示意图；图2为图1中连接部的放大结构示意图；图3为本专利技术实施例2提供的电铸复合材料的结构示意图；图4为本专利技术实施例2提供的电铸复合材料的连接部的放大结构示意图；图5为本专利技术实施例3提供的电铸复合材料的连接部的放大结构示意图；图6为本专利技术实施例1提供的双层复合结构的立体结构示意图；图7为本专利技术实施例4提供的电铸复合材料的制备方法的流程图。图中：100、电铸复合材料；110、导电层；130、金属层；150、复合材料层；13、1、连接部；1311、直线段；1313、弯折段；1321、六边形锥管段；1323、圆锥管段；151、连接槽。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。实施例1图1为本专利技术实施例1提供的电铸复合材料的结构示意图；请参阅图1。本实施例提供的电镀复合材料100包括层叠设置的金属层130和复合材料层150，复合材料层150采用碳纤维复合材料形成，金属层130朝向复合材料层150的表面沉积出连接部131，复合材料层150朝向金属层130的表面对应连接部131的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电铸复合材料，其特征在于，包括沉积金属层和复合材料层，所述复合材料层采用碳纤维复合材料形成，所述金属层朝向所述复合材料层的表面沉积出连接部，所述复合材料层朝向所述金属层的表面对应所述连接部的位置具有连接槽，所述连接部位于所述连接槽内，使所述金属层与所述复合材料层固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电铸复合材料，其特征在于，包括沉积金属层和复合材料层，所述复合材料层采用碳纤维复合材料形成，所述金属层朝向所述复合材料层的表面沉积出连接部，所述复合材料层朝向所述金属层的表面对应所述连接部的位置具有连接槽，所述连接部位于所述连接槽内，使所述金属层与所述复合材料层固定连接。


2.根据权利要求1所述的一种电铸复合材料，其特征在于，通过电沉积沉积出的均匀的金属层所述连接部为双层复合结构的倒扣形状；所述连接部的小端沉积在所述金属层的表面，所述连接部的大端相对所述小端远离所述金属层的表面，所述连接槽的形状与所述连接部的形状相配合。


3.根据权利要求1所述的一种电铸复合材料，其特征在于，通过电沉积沉积出的均匀的金属层所述连接部为圆锥台的倒扣形状，所述连接部的小端沉积在所述金属层的表面，所述连接部的大端相对所述小端远离所述金属层的表面，所述连接槽的形状与所述连接部的形状相配合。


4.根据权利要求1所述的一种电铸复合材料，其特征在于，所述金属层通过的倒钩勾连接部位也是直接沉积在金属沉积层上，所述连接部包括直线段和弯折段，所述直线段紧密沉积在所述金属层的表面，所述弯折段固定连接在所述直线段远离所述金属层的表面的一端，所述连接槽的形状与所述连接部的形状相配合；所述弯折段为沉积出的直线形或弧线形或波浪线形，结合力良好。


5.根据权利要求2所述的一种电铸复合材料，其特征在于，所述双层复合结构为外层为六边形锥管段和内层为圆锥管段的复合结构；所述正六边形锥管段的每一个横截面正六边形内接圆的直径大于所述圆锥管段的直径；所述六边形锥管段和内层为圆锥管段上、下两端相互平齐...

【专利技术属性】
技术研发人员：江祎玮，马成文，江滨，欧阳羽林，饶水林，蒋楠，吴旭，刘丹，胡瑛，吴日林，
申请(专利权)人：江西昌兴航空装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36