本申請涉及復(fù)合材料開發(fā)，更具體地說，它涉及一種分功能區(qū)復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，對新型多功能材料的需求日益增大，市面上出現(xiàn)了眾多金屬與金屬，金屬與非金屬復(fù)合在一起的新型材料，如鋼與鋁復(fù)合板、銅鋁復(fù)合扁材、不銹鋼與碳鋼復(fù)合板、鋼與橡膠復(fù)合帶材等。這些復(fù)合材料解決了工程和建設(shè)中許多使用要求，但在節(jié)能降耗和高質(zhì)量發(fā)展方面還存在一定的問題。如：銅鋁復(fù)合導(dǎo)電排，雖節(jié)省材料成本，但其導(dǎo)熱性能降低；鋼與橡膠復(fù)合帶材，解決了耐腐蝕問題，但橡膠材質(zhì)沒有導(dǎo)電性能。在電子、航空、艦船等領(lǐng)域中需要一種綜合性能優(yōu)異，可導(dǎo)電，導(dǎo)熱，耐腐蝕，高強(qiáng)度的材料。

2、基于上述陳述，本申請?zhí)峁┝艘环N分功能區(qū)復(fù)合材料及其制備方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的復(fù)合材料綜合性能差，耗材多等問題，本申請?zhí)峁┝艘环N分功能區(qū)復(fù)合材料及其制備方法。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N分功能區(qū)復(fù)合材料，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種分功能區(qū)復(fù)合材料及其制備方法，由外層金屬材料和內(nèi)芯功能材料復(fù)合而成。

4、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N分功能區(qū)復(fù)合材料及其制備方法的制備方法，采用如下的技術(shù)方案：

5、一種分功能區(qū)復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

6、s1、按設(shè)計(jì)選取帶上開口的外層金屬材料殼體和與內(nèi)芯功能區(qū)相對應(yīng)的材料；

7、s2、將內(nèi)芯材料裝入外層金屬殼體內(nèi)制成初級復(fù)合體；

8、s3、對初級復(fù)合體進(jìn)行加熱和壓下，縮小斷面制成圓或橢圓狀復(fù)合體；

9、s4、對橢圓狀復(fù)合體進(jìn)行開口焊合，制成焊合橢圓狀復(fù)合體；

10、s5、根據(jù)成品形狀，將焊合復(fù)合體軋成扁形、圓形、方形或其它形狀，制成分功能區(qū)復(fù)合材料。

11、優(yōu)選的，所述步驟s1中外層金屬材料殼體可由單層或多層復(fù)合帶鋼卷曲成型。

12、優(yōu)選的，所述步驟s1中外層金屬材料殼體為鋼、銅、銀、鋁、不銹鋼中的一種或多種復(fù)合材料。

13、優(yōu)選的，所述步驟s1中帶上開口的外層金屬材料殼體為圓形或橢圓形狀，上開口寬度為殼體周長的百分之一至五分之一。

14、優(yōu)選的，所述步驟s1中內(nèi)芯功能材料根據(jù)使用性能的要求，可設(shè)計(jì)成1-10個不同的功能區(qū)。

15、優(yōu)選的，所述步驟s1中內(nèi)芯功能材料為粉狀或桿狀。如金屬、粉末態(tài)金屬、非金屬、工業(yè)廢物、沙石、礦渣、陶瓷粉、金剛石粉、石墨烯或它們的復(fù)合材料。所述桿狀為空心或?qū)嵭摹?/p>

16、優(yōu)選的，所述步驟s2中在外層金屬材料殼體的端頭或內(nèi)腔設(shè)置定位檔塊，支持或定位內(nèi)芯。

17、優(yōu)選的，所述步驟s2利用喂料機(jī)沿殼體上開口或端面將不同功能材料依次加入到殼體內(nèi)相應(yīng)的位置。

18、優(yōu)選的，所述步驟s2中在不同實(shí)體功能區(qū)之間填充粉末狀功能材料。

19、優(yōu)選的，所述步驟s3中利用輥彎或沖壓、液壓的變形熱使功能材料烘干，蒸汽從開口處溢出，防止爆炸。

20、優(yōu)選的，所述步驟s3中加熱溫度為30-150℃。

21、優(yōu)選的，所述步驟s4中開口焊合采用在線連續(xù)焊。

22、優(yōu)選的，所述步驟s5中設(shè)置退火和進(jìn)行定尺切斷。

23、綜上所述，本申請具有以下有益效果：

24、1.本申請的分功能區(qū)復(fù)合材料由外層金屬材料和內(nèi)芯功能材料復(fù)合而成，通過多種材料的相互配合，實(shí)現(xiàn)了低成本材料對貴重金屬優(yōu)異性能的等效替代，進(jìn)一步降低了材料的生產(chǎn)成本。

25、2.本申請分功能區(qū)復(fù)合材料可同時實(shí)現(xiàn)多個優(yōu)異功能的物理組合，可將高導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐磨、熱敏、超導(dǎo)等功能優(yōu)化在一起，工藝簡單，分區(qū)靈活，性能穩(wěn)定。

26、3.本申請采用多種內(nèi)部功能材料復(fù)合使用，進(jìn)一步提高了復(fù)合材料的適用性和使用范圍，可以滿足復(fù)雜環(huán)境和特種功能對使用材料多種性能的要求。

27、4.本申請制得的分功能區(qū)復(fù)合材料，制備過程能源消耗更少，可利用工業(yè)廢物，能生產(chǎn)出滿足市場需求的多功區(qū)復(fù)合材料，可用于貫通導(dǎo)線、母線排，導(dǎo)電排、導(dǎo)熱材料、替代鋼筋和結(jié)構(gòu)桿件等使用領(lǐng)域。

技術(shù)特征：

1.一種分功能區(qū)復(fù)合材料，其特征在于，由外層金屬材料和內(nèi)芯功能材料復(fù)合而成。

2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的分功能區(qū)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分功能區(qū)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中外層金屬材料殼體可由單層或多層復(fù)合帶鋼卷曲成型；所述步驟s1中外層金屬材料殼體為鋼、銅、銀、鋁、不銹鋼中的一種或多種復(fù)合材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分功能區(qū)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中帶上開口的外層金屬材料殼體為圓形或橢圓形狀，上開口寬度為殼體周長的百分之一至五分之一。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分功能區(qū)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中內(nèi)芯功能材料根據(jù)使用性能的要求，可設(shè)計(jì)成1-10個不同的功能區(qū)；所述步驟s1中內(nèi)芯功能材料為粉狀或桿狀，如金屬、粉末態(tài)金屬、非金屬、工業(yè)廢物、沙石、礦渣、陶瓷粉、金剛石粉、石墨烯或復(fù)合材料；所述桿狀為空心或?qū)嵭摹?/p>

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分功能區(qū)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟s2中在外層金屬材料殼體的端頭或內(nèi)腔設(shè)置定位檔塊，支持或定位內(nèi)芯；所述步驟s2利用喂料機(jī)沿殼體上開口或端面將不同功能材料依次加入到殼體內(nèi)相應(yīng)的位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分功能區(qū)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟s3中利用輥彎或沖壓、液壓的變形熱使功能材料烘干，蒸汽從開口處溢出，防止爆炸。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分功能區(qū)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟s3中加熱溫度為30-150℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分功能區(qū)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟s4中開口焊合采用在線連續(xù)焊。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分功能區(qū)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟s5中設(shè)置退火和切斷。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種分功能區(qū)復(fù)合材料及其制備方法，所述分功能區(qū)復(fù)合材料由外層金屬材料和內(nèi)芯材料復(fù)合而成；其制備方法包括選取帶上開口的外層金屬材料殼體，將不同功能區(qū)的內(nèi)芯材料裝入外層金屬殼體內(nèi)制成初級復(fù)合體，加熱和壓下，縮小斷面，對開口焊合，制成焊合橢圓狀復(fù)合體，將焊合復(fù)合體軋成扁形、圓形、方形或其它形狀，制成分功能區(qū)復(fù)合材料。本申請制得的分功能區(qū)復(fù)合材料具備多種優(yōu)異性能，可適用于復(fù)雜環(huán)境，特種功能，制備過程能源消耗少，可利用工業(yè)廢物，生產(chǎn)出滿足市場需求的多功能分區(qū)復(fù)合材料，可替代鋼筋、結(jié)構(gòu)桿件等，用于貫通導(dǎo)線、母線排，導(dǎo)電排、導(dǎo)熱材料等使用領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：羅顯賀,李浩銀,羅顯龍,高君,姚蘭,李曉桐,朱寧,朱文楠
受保護(hù)的技術(shù)使用者：大連中蘭新材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23