一种复合挤压模具材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种复合挤压模具材料的制备方法，属于模具材料制备技术领域。本发明首先将废旧粘胶纤维预处理后，经氧化和碳化，得到粘胶基碳纤维，再将二乙三胺五乙酸溶于去离子水后，加入硝酸铝，得到氧化铝纤维前驱体，接着将其与十二烷基硫酸钠等物质混合，经纺丝和煅烧，得到微米级氧化铝纤维，最后将其与粘胶基碳纤维、氮化铬等物质进行混合挤压，得到坯料，将其高温煅烧后，即可得到复合挤压模具材料。本发明制备的复合挤压模具材料强度高，抗弯强度达到1452MPa以上，在操作过程中不易产生裂纹，不会影响挤压型材表面的质量；使用寿命长，使用寿命达到1450次/模以上。

主权项

一种复合挤压模具材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取10～20g废旧粘胶纤维加入到烧杯中，并加入200～300mL甲苯和5～8g甲基硅油，搅拌20～30min，过滤，收集滤渣，将滤渣加入到盛有200～300mL质量分数为20%氯化铵溶液的烧杯中，浸泡2～3h，随后过滤，得到二次滤渣，并用去离子水洗涤二次滤渣3～5次，得到预处理后的胶粘纤维；（2）将上述预处理后的胶粘纤维加入到氧化炉中，在200～220℃下氧化1～2h，随后转移至碳化炉中，在1300～1500℃下碳化3～4h，自然冷却至室温，得到粘胶基碳纤维，备用； （3）取3～5g二乙三胺五乙酸加入到烧杯中，再向烧杯中加入100～200mL去离子水，并对其进行加热至80～90℃，保温搅拌30～40min，待二乙三胺五乙酸全部溶解后，再加入8～12g硝酸铝，搅拌反应2～3h，待反应结束后，静置陈化1～2h，随后过滤，收集滤渣，将滤渣置于干燥箱中，在80～90℃下干燥3～4h，得到氧化铝纤维前驱体；（4）将上述氧化铝纤维前驱体加入到烧杯中，再依次加入1～3g十二烷基硫酸钠、4～6g聚酰胺蜡和100～200mL去离子水，搅拌10～20min，得到纺丝液，随后置于纺丝机中进行纺丝，控制纺丝温度为160～180℃，得到原丝，将原丝置于马弗炉中，在700～800℃下煅烧2～3h，再随炉冷却至室温，得到微米级氧化铝纤维；（5）按重量份数计，称取10～15份步骤（2）备用的粘胶基碳纤维、30～40份上述微米级氧化铝纤维、6～8份纳米碳化钛、3～5份氮化铬、8～12份氧化锆和1～3份氧化钇，加入到球磨机中球磨2～3h，得到混合粉末，将混合粉末加入到等静压成型机中，在160～170MPa下压制成型，得到坯料，将坯料加入到石墨模具中，以10～15℃/min升温至1000～1200℃，保温1～2h，随后以8～12℃/min升温至1300～1400℃，保温30～40min，再随炉冷却至室温，得到复合挤压模具材料。