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柱体狭缝式液态搅拌装置及铝碳复合材料的制备方法、应用


技术摘要:
本发明涉及铝碳复合材料的制备技术领域,尤其涉及一种柱体狭缝式液态搅拌装置及铝碳复合材料的制备方法、应用。所述搅拌装置的结构为:加热保温装置和制备室均为具有腔室且上端开口的结构;止动板为长条形板状结构,止动板的上部分固定在环形支架的内侧,环形支架固定  全部
背景技术:
本发明
技术实现要素:
中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必 然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有 技术。 铝合金虽然具有优异的力学性能,同时具有良好的导电性与导热性,但随着应用 场景的复杂化,对材料的性能也要求越来越高,单纯的铝合金材料已经很难满足很多特定 场景下的应用。复合化是提高金属材料性能并推进金属材料应用到更广泛领域的有效手 段,以石墨烯为代表的碳材料(还有碳纳米管、碳纤维、石墨颗粒等)可以作为纯铝及铝合金 的一种理想增强相来进一步提高铝合金的综合性能,铝碳复合材料可以应用到更广泛的领 域中。 目前,铝碳复合材料的制备存在一些技术难题,一是碳材料(如石墨烯、碳纳米管、 碳纤维、石墨颗粒等)容易在铝基体(如纯铝、锻造铝合金、铸造铝合金等)中发生团聚:如石 墨烯与碳纳米管作为纳米材料其本身分散性较差,在铝基体中,极易产生团聚问题。二是界 面化合物Al4C3的形成:铝碳复合材料的界面反应难以控制,容易形成Al4C3脆性化合物,破 坏复合材料的力学等性能。三是碳材料与铝基体的润湿性差,不易形成较强的界面结合。 铝碳复合材料的制备方法主要分为以粉末冶金为代表的固态法和以液态搅拌为 代表的液态法。固态法的优点是通过球磨可以实现碳材料在铝基体中更好的分散性且界面 结合好,成分易调控,可以实现碳材料含量的精确控制。而固态法的缺点在于工艺复杂、制 备成本高、制备效率低、复合材料的尺寸受限大,因此以目前的技术水平难以工业化生产。 对于液态搅拌法来说,其工艺流程简单、制备成本低、生产效率高、材料的尺寸不 受限制,可以制备大型零件并实现工业化生产。但液态搅拌法存在的问题是:由于碳材料密 度小于铝基体且纳米碳材料极易团聚,因此想要直接加入铝液内部并且实现纳米碳材料的 均匀分散非常困难,并且还存在界面结合不好的问题。
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