多维振动辅助合成制备纳米颗粒增强复合材料

成果编号：25981

价格：面议

完成单位：江苏大学

单位类别：其他高校

完成时间：2020年

成熟程度：试生产阶段

服务产业领域：装备制造、新材料

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发布人：王宏明离线

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本发明提供了一种多维振动辅助合成制备纳米颗粒增强复合材料的方法，属材料制备技术领域。在原位颗粒增强复合材料的熔体反应合成过程中对熔体施加多维高频低幅振动，促进熔体反应合成的进行，同时，对促进颗粒分散、克服团簇以及促进渣金分离具有显著的作用效果。采用本发明的其他优势还在于，本发明具有方法简单、无接触、成本低、效果显著等技术经济优势。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术、新工艺、新材料、新装备

合作方式：技术转让、技术开发、技术咨询、技术服务、人才培养

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 0 项
已授权专利,其中:发明专利 1 项

成果简介

综合介绍

创新要点

1.多维振动辅助合成制备纳米颗粒增强复合材料的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：(1)反应盐经预热烘干，金属熔体熔炼到合成温度；(2)将反应盐加入到金属熔体内进行原位反应合成；(3)开启振动，对熔体施加多维振动，使原位反应合成过程在多维振动下完成；(4)反应结束，停止振动，开始浇铸；/n所述步骤(3)多维振动是多维高频振动，所述多维振动在每个维度方向上的振动频率在500-1000Hz范围，且每个维度方向上的振动频率相同；并且多维振动是多维低幅振动，所述多维振动在每个维度方向上的振动幅值在2-20微米范围，且每个维度方向上的振动幅值相同；/n步骤(3)所述多维振动是由振动装置提供，所述振动装置包括连接在原位反应合成用坩埚(3)的上下两端的各四条弹性钢丝(2)、固定支架(1)、第一激振电机(4)、第二激振电机(5)，所述弹性钢丝(2)的另一端与固定的支架(1)连接，第一激振电机(4)和第二激振电机(5)分别安装在坩埚的底部，第一激振电机(4)使坩埚产生水平方向的二维振动，第二激振电机(5)使坩埚产生竖直方向的二维振动。

技术指标

（1）有效改善合成过程的动力学条件，提高了熔体反应合成过程各个环节的速率，有效缩短合成时间和提高反应物的利用率和收得率，实验证明：反应合成时间比现有技术缩短50[%]左右，而反应物的利用率即收得率提高至90[%]以上，比现有技术提高10~20[%]。（2）多维高频低幅振动可抑制增强相的团簇聚集长大、控制大尺寸颗粒形成，颗粒尺寸控制在纳米尺度，且颗粒明显圆整化，提高了颗粒与基体的结合强度，并有利于颗粒分散，提高复合材料的综合性能。（3）原位反应后的渣金分离效率提高，可缩短反应后的精炼和静置时间至原来的二分之一，特别是消除了超大尺寸颗粒和大尺寸夹渣。

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