【技术实现步骤摘要】
：本专利技术属于金属基多孔复合材料，具体涉及一种含有纤维的铝基多孔复合材料的制备方法。
技术介绍
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技术介绍
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1、近年来，多种增强材料的混杂复合材料的研究越来越受到重视，因为这些复合材料具有定制化应用的巨大潜力。陶瓷空心球/铝基多孔复合材料是由陶瓷空心球与铝合金复合而成的一种新型复合材料，具有密度低、比强度高、比刚度高、能量吸收能力好、阻尼性能好等特点，并且具有极强的材料设计性。但由于陶瓷空心球属于脆性材料并且在铝基多孔复合材料中的占比较大，导致其韧性低、抗拉强度低的缺点。将纤维加入铝基多孔复合材料制成纤维/铝基多孔复合材料，纤维的加入可以解决陶瓷空心球/铝基多孔复合材料存在脆性大的缺点。纤维/铝基多孔复合材料具有优秀的常温与高温力学性能，与铝基多孔复合材料相比具有更高的强度、刚度、耐热性和断韧性。纤维/铝基多孔复合材料集纤维增韧、陶瓷增强和泡沫金属材料诸多优异性能于一体，使其在多个领域中都有广阔的应用和研究前景，比如航天航空、军事国防和交通建筑等。
2、加入纤维虽然可以改善材料脆性，但纤维/铝基多孔复合材料制备的难点在于纤维在基体中的团聚问题。纤维的团聚导致纤维的分布不均匀，纤维与al基体之间的界面结合不充分，不利于提高铝基多孔复合材料的性能。在铝基复合材料中通常使用球磨将纤维分散在材料中，但由于多孔复合材料中的空心球在球磨过程中会破碎，因此球磨分散法并不适合。短纤维在铝基多孔复合材料中分散较为困难因此国内纤维/铝基多孔复合材料技术发展相对缓慢，虽然相关研究已经开始开展，但是暂未形成成熟的工艺，进步
技术实现思路
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技术实现思路
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1、针对现有铝基多孔复合材料存在脆性较大的问题，本专利技术提供一种改进的制备工艺，首先制备纤维与空心球均匀分散的预制坯，并利用真空渗流法制备纤维/铝基多孔复合材料。该材料在不提高密度的前提下显著提高了韧性。所述工艺可调节纤维的种类、长度和含量，以及空心球的种类和尺寸。在分散过程中，羧甲基纤维素(cmc)发挥分散作用，有效避免纤维之间的团聚；聚乙烯醇(pva)提供粘接作用，使预制坯在后续制备过程中具有一定强度。
2、其制备方法如下:
3、1.溶胶前驱体配置：
4、a.配制sio2溶胶的过程如下：
5、步骤一，将正硅酸乙酯(teos)加入指定量的乙醇充分混合待用；
6、步骤二，量取指定数的去离子水和乙醇，并滴入定量盐酸，充分混合；
7、步骤三，在恒温搅拌下，按配比缓慢的将水和盐酸的混合物滴加到正硅酸乙酯和乙醇的混合物中，在密闭条件下加热搅拌，得到所需的sio2溶胶。
8、b.配制tio2溶胶的过程如下：
9、将钛酸四丁酯倒入无水乙醇中，并搅拌使混合溶液均匀。在搅拌的同时，将乙酸慢慢滴入，然后将一定量无水乙醇和蒸馏水的混合溶液缓慢加入并继续搅拌3小时左右以形成透明均质tio2溶胶。
10、2.纤维预处理：纤维预处理分为除胶、粗化和溶胶凝胶3项工序。先将纤维浸泡于丙酮中去胶，某些种类纤维再采用一定浓度的naoh溶液浸泡，粗化纤维表面，随后再使用蒸馏水多次漂洗去除残留的碱液并烘干。最后将某些种类纤维浸润在溶胶中，在超声作用下浸渗5分钟，在充分干燥后以5℃/min升温至450-500℃进行烧结，即可在纤维表面获得涂层。
11、3.配制纤维分散剂：在电动搅拌器搅拌和水浴加热条件下，将羧甲基纤维素(cmc)、聚乙烯醇(pva)和抗静电剂缓慢加入蒸馏水中，配制出纤维分散剂。
12、4.空心球浆料制备：用电子天平称量粉煤灰空心球，加入纤维分散剂，在超声水浴加热及搅拌的条件下充分混合形成悬浊液备用。
13、5.纤维空心球浆料配制：用电子天平称量一定量纤维，将纤维分批加入混合好的空心球浆料中，边加入边搅拌，浆料始终水浴加热。待一批纤维在浆料中完全分散再加入下一批直至纤维完全分散形成纤维空心球浆料。
14、6.纤维空心球预制坯制备：将抽滤装置安装到位，装置从上到下分别是坯体模具、滤网和真空装置。将分散好的纤维空心球浆料倒入喷涂脱模剂的坯体模具内，打开真空装置保压一段时间，确保去除预制坯大部分分散剂。将预制坯从坯体模具内脱出，放置在干燥箱内烘干。
15、7.真空渗流法制备纤维/铝基多孔复合材料：将烘干后的纤维/空心球预制坯放入真空渗流模具中，将切割好的铝锭放在填充的预制坯上，将真空渗流模具放入高温电阻炉，以300℃/h升温至700℃并保温，完成预制坯的预热和铝的熔融，熔化的铝覆盖在预制坯上形成密封层，开启真空设备，当铝液渗入预制坯内部的缝隙后关闭真空设备；铸件在在模具中凝固冷却，将铸件脱模得到纤维/铝基多孔复合材料。
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1.一种纤维增韧铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的纤维增韧铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1所述纤维为玄武岩纤维、氧化铝纤维、玻璃纤维、碳纤维和碳化硅纤维；纤维长度范围为1–9mm。
3.根据权利要求1所述的纤维增韧铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2所述分散剂的原料为羧甲基纤维素(CMC)、聚乙烯醇(PVA)和抗静电剂；其组分浓度范围为0.8:0.5:0.5–2.4:1.2:1.2g/L。
4.根据权利要求1所述的纤维增韧铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2所述空心球为漂珠、氧化铝空心球、空心微珠和碳化硅空心球；其粒径范围为70–3000μm；空心球添加体积占分散剂体积的范围为0-81％。
5.根据权利要求1所述的纤维增韧铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，步骤3所述纤维的使用量占空心球堆积体积的范围为0.001–0.013；纤维多次加入次数范围为5–10次；纤维每次加入量不超过纤维总加入质量的20％。
6.根据权利要求1所述的纤维增韧铝
7.根据权利要求1所述的纤维增韧铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，步骤4所述真空渗流法过程中预制坯预热温度650-680℃；预热时间1.5-6h。
8.根据权利要求1所述的纤维增韧铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，分散过程中搅拌转速范围为100-500r/min；分散过程中加热均采用水浴加热温度范围为60-100℃。
...【技术特征摘要】
1.一种纤维增韧铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的纤维增韧铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1所述纤维为玄武岩纤维、氧化铝纤维、玻璃纤维、碳纤维和碳化硅纤维；纤维长度范围为1–9mm。
3.根据权利要求1所述的纤维增韧铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2所述分散剂的原料为羧甲基纤维素(cmc)、聚乙烯醇(pva)和抗静电剂；其组分浓度范围为0.8:0.5:0.5–2.4:1.2:1.2g/l。
4.根据权利要求1所述的纤维增韧铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2所述空心球为漂珠、氧化铝空心球、空心微珠和碳化硅空心球；其粒径范围为70–3000μm；空心球添加体积占分散剂体积的范围为0-81％。
5.根据权利要...
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