Способ получения композиционных материалов Российский патент 2017 года по МПК B32B15/01 C22C1/08 

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.

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.

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.