Способ получения композиционных материалов


 


Владельцы патента RU 2615531:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к производству слоистых композиционных материалов, содержащих слой пеноалюминия. Cпособ включает приготовление алюминиевого расплава, перегревание его выше температуры ликвидус. Расплав заливают в нагретую до той же температуры литейную форму. В литейную форму предварительно устанавливают листы из переходных металлов или сплавов на их основе и засыпают гранулами из водорастворимых солей. Листы предварительно покрывают слоем алюминия или алюминиевого сплава и затем активирующим флюсом. После затвердевания композиционный материал извлекают из формы и помещают в воду. Изобретение позволяет повысить прочность сцепления слоев композита за счет уменьшения площади непропаев между слоями композита.

 

Изобретение относится к производству слоистых композиционных материалов, а в частности к производству слоистых композиционных материалов, содержащих слой пеноалюминия.

Известен способ получения слоистых композиционных материалов титан-пеноалюминий (И.С. Полькин / Пеноалюминий будущего - пенокомпозит // Технология легких сплавов №1-2 2008 г., с. 210-211), при котором композит пеноалюминий-титан получают совместной прокаткой пеноалюминия с тонким слоем титана. Наличие титанового слоя повышает механические свойства пеноалюминия. Однако недостатком данного способа является ограниченная номенклатура получаемых изделий, неоднородность пористости в слое пеноалюминия, что снижает качество композита и высокая трудоемкость процесса.

Известен также способ получения слоистых композиционных материалов, который принят за прототип (Способ получения композиционных материалов. Патент РФ №2562279. Зарегистрирован 11 августа 2015 г.), при котором слоистые композиционные материалы, содержащие слой пеноалюминия получают заливкой алюминиевого расплава формы, заполненной гранулами из водорастворимых солей и установленными листами из переходных металлов. Данный способ позволяет расширить номенклатуру получаемых сплавов, снизить трудоемкость и получать слой пеноалюминия с однородной пористостью. Недостатком данного способа является низкая прочность сцепления слоев композита из-за большой площади непропаев между слоями.

Техническим результатом, предлагаемого способа, является повышение прочности сцепления слоев композита за счет уменьшения площади непропаев между слоями.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что перегретый выше линии ликвидус алюминиевый расплав заливают в нагретую до той же температуры форму, заполненную водорастворимыми солями, и установленными листами из переходных металлов или сплавов на их основе, покрытых слоем активирующего флюса.

В отличие от прототипа перед установкой листы покрывают слоем алюминия или алюминиевых сплавов.

Такая совокупность новых признаков с известными позволяет повысить прочности сцепления слоев композита за счет уменьшения площади непропаев между слоями.

Приготавливают алюминиевый расплав и перегревают его выше температуры ликвидус. Расплав заливают в нагретую до той же температуры литейную форму. В литейную форму предварительно устанавливают листы переходных металлов или сплавов на их основе и засыпают гранулами из водорастворимых солей. Листы предварительно покрывают слоем алюминия или алюминиевых сплавов и активирующим флюсом. В качестве сплавов переходных металлов могут применять сплавы на основе железа, или меди, или никеля, или титана, или циркония.

После затвердевания композиционный материал извлекают из формы и помещают в воду. Гранулы растворяются в воде, образуя слой пеноалюминия в композиционном материале.

Предварительное нанесение слоя алюминия или алюминиевого сплава и флюсовая активация поверхности листов переходных металлов или сплавов на их основе, нагрев их до температуры заливки, обеспечивают адгезионную связь между слоями композита, повышает прочность сцепления и уменьшает площадь непропаев между слоями.

Примером применения предлагаемого способа является изготовление слоистого композиционного материала пеноалюминий-титан. Расплав из алюминия перегревают до 760°C.

В металлическую форму устанавливают титановые пластитны, покрытые известными способами слоем алюминия и активирующим флюсом системы KF-AlF3 эвтектической концентрации. Между пластинами засыпают гранулы из хлористого натрия размером 2 мм и нагревают форму до температуры расплава. Форму с титановыми пластинами и гранулами заливают расплавленным алюминием и охлаждают до затвердевания. После затвердевания слоистый композит извлекают из формы и помещают в воду для растворения гранул из хлористого натрия.

При этом повышается прочность сцепления слоев композита за счет уменьшения площади непропаев между слоями композита.

Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он обладает промышленной применимостью.

Способ получения композиционных материалов, содержащих слой пеноалюминия, при котором перегретый выше линии ликвидус алюминиевый расплав заливают в нагретую до той же температуры форму, заполненную водорастворимыми солями и установленными листами из переходных металлов или сплавов на их основе, покрытых слоем активирующего флюса, отличающийся тем, что перед установкой листы покрывают слоем алюминия или алюминиевых сплавов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения поршней двигателей внутреннего сгорания из заэвтектического силумина. В способе осуществляют расплавление шихты в печи, рафинирование расплава от водорода, внепечное модифицирование расплава лигатурой, содержащей соединения фосфора, получение поршневой заготовки и ее гомогенизацию.
1. Способ относится к получению низкомодульного сплава на основе системы титан-ниобий селективным лазерным сплавлением и может найти применение в области аддитивных технологий в медицине в качестве материалов для имплантатов.

Изобретение относится к получению порошка квазикристаллического сплава Al-Cu-Fe. Порошки металлов шихтуют в соотношении, соответствующем области существования квазикристаллической фазы сплава системы Al-Cu-Fe.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству жаростойких порошковых сплавов на основе интерметаллида NiAl, и может быть использовано в авиационной, космической и энергетической отраслях для изготовления теплонагруженных деталей, работающих в условиях высоких температур и испытывающих относительно невысокие механические нагрузки.

Изобретение относится к области металлургии и литейного производства, а именно к процессам модифицирования при плавке магниевых сплавов. Способ включает расплавление сплава и введение в него модификатора.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу получения полуфабриката, состоящего из волокон тугоплавких соединений и напыленного на них матричного материала из титана и его сплавов, предназначенного для изготовления волокнистого композиционного материала, применяемого в качестве конструкционного материала при изготовлении тяг привода реверса, лопаток КНД и КВД, вала вентилятора, и может быть использовано в авиационной технике, а также транспорте, робототехнике, судостроении.

Изобретение относится к получению лигатурного сплава на основе алюминия, который может быть использован для очистки алюминия, получаемого электролизом, от переходных элементов.
Изобретение относится к получению высокопористого ячеистого материала. Способ включает приготовление суспензии из смеси порошков и раствора органического вещества, нанесение суспензии на пористый полимерный материал, сушку полученной заготовки, удаление из нее нагреванием органических веществ с последующим спеканием.

Группа изобретений относится к композитному материалу для землебурильного долота. Способ изготовления композитного материала включает смешивание первой составляющей твердой фазы в виде карбида со связующим веществом, второй составляющей твердой фазы в виде пористого карбида, имеющего пористость по меньшей мере 1% и содержащего от 0,1 мас.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при получении литых доэвтектических, эвтектических и заэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов (силуминов).

Изобретение может быть использовано при получении листового композиционного материала системы титан-алюминий для изготовления деталей летательных аппаратов, в том числе подвергаемых повышенным тепловым нагрузкам.

Изобретение относится к монете наличного денежного обращения и способу её изготовления. Монета содержит внешнее кольцо (2), две вставки (4, 6), уложенные одна на другую и расположенные внутри внешнего кольца (2), по меньшей мере один промежуточный слой, расположенный между двумя вставками.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочной коррозионно-стойкой плакированной стали, используемой для изготовления сварных конструкций и оборудования, применяемых в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, коксохимической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к алюминиевому сплаву системы Al-Si-Cu и листовому продукту с этим сплавом, предназначенным в основном для использования в транспортных средствах.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к изделиям с нанесенным покрытием с использованием диффузионной пайки. Композиционная смесь для нанесения покрытия на изделие содержит частицы, выбранные из частиц, обладающих свойством износостойкости, частиц цеолита, частиц, обладающих каталитическими свойствам, или их комбинаций и механическую смесь, содержащую по меньшей мере один порошок частиц источника бора и по меньшей мере один порошок частиц источника кремния, каждая частица в порошках представляет собой источник кремния или источник бора со средним размером частиц менее 250 мкм.
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для получения многослойного композиционного материала с микроразмерной структурой слоев.

Изобретение относится к полосе, состоящей из алюминиевого композиционного материала для изготовления конструктивных элементов с высокими требованиями к пластическому формообразованию, способу изготовления полосы и применению листов, изготовленных из полосы по изобретению.

Изобретение относится к сварной стальной детали и способу ее изготовления. Заготовка детали получена сваркой встык, по меньшей мере, одного первого и одного второго листа.

Изобретение относится к металлическому материалу для электронного компонента, соединительному разъему, разъему шлейфового соединения, разъему гибкой печатной платы, в которых для контактной части использован упомянутый металлический материал, и электронному компоненту, в котором в качестве электрода для внешнего соединения использован указанный металлический материал.
Изобретение относится к производству слоистых композиционных материалов, содержащих слой пеноалюминия. Приготавливают алюминиевый расплав и перегревают его выше температуры ликвидус.

Изобретение относится к шихте для получения пористого проницаемого каталитического материала методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), который может быть использован для изготовления каталитических фильтров нейтрализаторов отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, фильтрующих элементов, пламегасителей и аэраторов. Шихта содержит хром, никель, алюминий, руду ильменита и медь. Обеспечивается качественная каталитическая очистка отработанных газов двигателей внутреннего сгорания, а также обеспечивается повышение устойчивости к динамическим и статическим нагрузкам изделий, изготовленных на основе пористого проницаемого материала из упомянутой шихты. 1 табл., 1 пр.
Наверх