锌合金基硅藻土浮石氧化铁钴复合材料及其制备方法

摘要

本发明提供一种锌合金基硅藻土浮石氧化铁钴吸波减振复合材料及其制备方法，该复合材料吸波性能高，并且具有优越的阻尼性能。该制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。该该复合材料以锌合金为基体，在基体上分布着硅藻土浮石氧化铁钴复合物和钛纤维；硅藻土浮石氧化铁钴复合物和钛纤维二者占复合材料的体积百分比为45-50％；钛纤维各成份的重量百分含量：V为0.6％-0.9％，Nd为0.003％-0.09％，其余为Ti；该锌合金基体的化学成分的重量百分含量：Al为6％～11％，Te为0.001％～0.005％，Co为0.005％-0.01％，Gd为0.005％-0.01％，其余为Zn。

主权项

一种锌合金基硅藻土浮石氧化铁钴复合材料，该复合材料以锌合金为基体，在基体上分布着硅藻土浮石氧化铁钴复合物和钛纤维；硅藻土浮石氧化铁钴复合物和钛纤维二者占复合材料的体积百分比为45‑50％；钛纤维各成份的重量百分含量：V为0.6％‑0.9％，Nd为0.003％‑0.09％，其余为Ti；该锌合金基体的化学成分的重量百分含量：Al为6％～11％，Te为0.001％～0.005％，Co为0.005％‑0.01％，Gd为0.005％‑0.01％，其余为Zn；其制备包括以下步骤：a.硅藻土浮石氧化铁钴复合物的准备：把氯化铁、氯化钴和硫酸亚铁铵装入带聚四氟乙烯衬里的水热容器中，加水溶解，容器温度保持90‑95℃，再装入硅藻土和浮石混合物，硅藻土的颗粒尺寸为0.1‑0.4mm，浮石的颗粒尺寸为0.5‑1mm，硅藻土浮石混合物中硅藻土和浮石的重量比为(0.5‑1)∶1，搅拌以上物质达4‑8min，氯化铁、氯化钴、硫酸亚铁铵及硅藻土浮石混合物的重量比为1∶1∶1∶(1‑2)，搅拌结束后将搅拌物置于240℃的烘箱中保温3h后自然冷却便得到硅藻土浮石氧化铁钴复合物；b.钛纤维的准备：按重量百分含量V为0.6％‑0.9％，Nd为0.003％‑0.09％，其余为Ti进行配料，原料置于带有加热装置的升液管内熔化而形成合金液，熔化温度为1670‑1690℃；合金液通过升液管与旋转的水冷铜合金转轮凸缘接触，水冷铜合金转轮凸缘将合金液拽出，形成合金材料纤维，转轮凸缘的线速度为16‑20m/s，钛纤维的直径为10‑45μm，转轮开转前开启转轮水冷系统，水冷系统进水温度小于30℃；然后将长径比为6∶1的钛纤维和硅藻土浮石氧化铁钴复合物放入有加热装置的底部通真空系统的钢制模具的空腔中形成复合物预制体，钛纤维占硅藻土浮石氧化铁钴复合物的重量百分比为4％，控制复合物预制体占金属模具空腔体积的45‑50％；开启模具加热装置，加热温度为430‑460℃；c.锌合金液的准备：将重量百分含量为Al为6％～11％，Te为0.001％～0.005％，Co为0.005％‑0.01％，Gd为0.005％‑0.01％，其余为Zn的原料，在680‑720℃温度下熔化成合金液；d.开启真空系统，控制上述钢制模具内的相对真空度为‑30KPa，将上述锌合金液浇入钢制模具空腔内的硅藻土浮石氧化铁钴复合物的上面，并注满模具，锌合金液在真空 压力作用下渗入硅藻土浮石氧化铁钴复合物预制体中的间隙，关闭模具加热装置，合金液在钢制模具内冷却凝固而形成锌合金基硅藻土浮石氧化铁钴复合材料。