【技术实现步骤摘要】
本专利技术具体涉及利用原子堆模型复合材料多维度调控方法，提高材料的整体性能。
技术介绍
1、陶瓷纤维/颗粒强化金属基复合材料因其拥有良好的耐磨性能已被广泛的应用。如cn 109402534公开了一种利用原子堆积理论和低压加压法制备颗粒与纤维强化al基合金复合材料的方法，有效地解决了强化颗粒与纤维混杂强化复合材料时强化颗粒的团簇问题，使得纤维能有效地形成三维分布，从而保护颗粒的滑移问题；明确地建立了纤维与微米级强化颗粒最佳添加的比例，从而解决了纤维与颗粒混杂后无从下手的问题。但是，该类材料在一些领域应用仍受到限制，比如在机缸的活塞外套，管道等工件在需要表面耐磨性的同时，还会伴随着一定的震动与形变。这时由于基体合金的变形，强化颗粒极易形成解理开裂并脱落形成裂纹，使工件整体发生断裂；而单纯的长纤维平行于摩擦的纤维极易被剥落下来，之后形成缺陷扩展成裂纹使工件整体发生断裂。
2、因此，陶瓷长纤维/颗粒强化金属基复合材料无法保证形变后强度及耐磨的问题。
技术实现思路
1、为弥补现有技术不足，本专利技术通过原子堆垛建模对短纤维在金属基体中进行多维度分布和调控，使其弥补陶瓷纤维/颗粒金属基复合材料存在的缺陷。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、用金属粒子构建原子堆模型，向纤维中添加该金属粒子并压缩，使纤维被金属粒子折断，然后利用同种金属基液体合金熔化该金属粒子使其融为一体，纤维在金属基合金内呈多维度分布。
4、采用金属粒子建模，金
5、所述纤维包括碳化硅、钛纤维、氧化铝纤维或陶瓷纤维。
6、所述金属粒子包括氧化铝颗粒、铝颗粒、碳化硅、碳颗粒、钛颗粒。
7、所述金属粒子构建模型包括不限于简单立方、体心立方，面心立方，六方金属型模型。
8、金属粒子体积添加量为14-70vol.％，进一步优选为50-56vol.％。
9、所述金属基液体合金熔化金属粒子可采用低压渗透法。
10、本专利技术同时请求保护上述方法制备合金的应用。特别是在机缸活塞、耐磨嵌入件、轴承等领域。
11、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
12、本专利技术通过原子堆垛建模使短纤维在金属基体中可以进行多维度分布，根据不同的原子堆模型，可以对纤维分布进行调控，使纤维在金属基合金中弥散分布，起到表面强化的效果，提高复合材料的整体机械性能，有效解决纤维高抗拉强度导致其在复合材料基体中的配向的分布很难得到有效的调控的问题。通过纤维不同维度的分布实现对复合材料整体的耐磨性能及弯曲强度的改变。采用本专利技术制备的复合材料可应用在机缸活塞、耐磨嵌入件、轴承等领域，具有良好的应用前景。
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1.基于原子堆积模型多维度调控复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤维包括碳化硅、钛纤维、氧化铝纤维或陶瓷纤维；所述金属粒子包括氧化铝颗粒、铝颗粒、碳化硅、碳颗粒、钛颗粒；所述金属粒子构建模型包括不限于简单立方、体心立方，面心立方，六方金属型模型；金属粒子体积添加量为14-75vol.％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，金属粒子体积添加量为50-56vol.％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属基液体合金熔化金属粒子可采用低压渗透法。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，使用氧化铝颗粒作为结构建模，根据氧化铝颗粒尺寸选择构建简单立方、体心立方，面心立方；其中，简单立方的体积添加量为：50-55％；体心立方的体积添加量为：65-70％；面心立方的体积添加量为：70-75％。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，使用纯金属粒子作为
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，简单立方的体积添加量为50-56vol.％。
9.权利要求1所述方法制备的复合材料的应用，其特征在于，应用在机缸活塞、耐磨嵌入件、轴承、喷气发动机涡轮组件。
...【技术特征摘要】
1.基于原子堆积模型多维度调控复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤维包括碳化硅、钛纤维、氧化铝纤维或陶瓷纤维；所述金属粒子包括氧化铝颗粒、铝颗粒、碳化硅、碳颗粒、钛颗粒；所述金属粒子构建模型包括不限于简单立方、体心立方，面心立方，六方金属型模型；金属粒子体积添加量为14-75vol.％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，金属粒子体积添加量为50-56vol.％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属基液体合金熔化金属粒子可采用低压渗透法。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：王通，刘思绪，黄子源，王宇哲，张涵兵，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：发明
国别省市：
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