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申请/专利权人：东北大学

摘要：一种采用半固态铸轧法制备碳纤维布增强铝基复合板材的方法，属于金属材料铸造领域。本发明提供一种采用半固态铸轧法制备碳纤维编织布增强铝基复合板材的高质量、短流程制备方法，利用铸轧法持续提供压力，驱动铝合金半固态浆料对镀镍碳纤维编织布进行连续渗浸，并与之形成牢固结合。打破了传统复合板材制造中存在的纤维增强体与基体之间润湿性不足的壁垒，在非密闭空间内，基于短流程工艺获得了高质量的复合效果。

主权项：1.一种采用半固态铸轧法制备碳纤维布增强铝基复合板材的方法，其特征在于，碳纤维布为碳纤维编织布，所述方法包括以下步骤：步骤1：碳纤维编织布的表面金属化：步骤1.1.表面除胶：在大气环境下灼烧碳纤维编织布；步骤1.2.表面除油：以三元碱性水溶液作为除油剂，在超声振动作用下将除胶后的碳纤维编织布在除油剂中进行20min-40min除油处理，然后清洗除油后的碳纤维编织布至表面无除油剂残留；步骤1.3.表面刻蚀：将除油后的碳纤维编织布在40℃-60℃的刻蚀剂中超声处理后，进行15min-20min的刻蚀处理，然后清洗刻蚀后的碳纤维编织布至表面无刻蚀剂残留；步骤1.4.表面敏化：将刻蚀后的碳纤维编织布置于30℃-40℃的敏化液中进行25min-30min超声振动处理，碳纤维编织布表面形成一层均匀的Sn2OH3Cl吸附层，然后清洗经表面敏化的碳纤维编织布至表面无敏化液残留；步骤1.5.表面活化：将表面敏化的碳纤维编织布在50℃-70℃条件下，进行25min-30min活化处理，然后清洗经活化的碳纤维编织布至表面无活化液残留；步骤1.6.表面沉积：将经过活化的碳纤维编织布在镀液中进行沉积，得到表面镀镍碳纤维编织布；步骤2：半固态铝合金基体的制备：步骤2.1.选料：根据需要选取相应成分的铝合金原料；步骤2.2.熔炼：采用感应炉将铝合金原料进行熔炼，待熔化完全后以石墨搅拌桨搅拌均匀，得到相应的铝合金液；步骤2.3.铝合金半固态浆料制备：将步骤2.2所得的铝合金液进行精炼除气处理后进行降温，然后施加机械搅拌并继续降温，得到固相率为25%-40%的铝合金半固态浆料后停止搅拌，保温等待铸轧；其中，机械搅拌的搅拌速度为1500rmin，搅拌时间视具体降温速率而定；步骤3：镀镍碳纤维编织布与铝合金基体的半固态铸轧复合：步骤3.1.将表面镀镍碳纤维编织布进行预热后，导入铸轧机前保温室，穿过轧辊中心，使其处于张紧状态；步骤3.2.采用平注式双辊铸轧设备；将铝合金半固态浆料导入铸轧机前保温室，经测温系统测温后，开始铸轧；铝合金半固态浆料通过导流槽及铸嘴后，由保温室进入轧辊之间，镀镍碳纤维编织布上层和下层均为铝合金半固态浆料，通过轧辊施加的压制力与预先穿过轧辊放置的碳纤维编织布进行紧密结合，所述铝合金半固态浆料从半固态直接转变成固态，得到碳纤维增强铝基复合板材；其中，轧辊之间的间距为4mm，轧制速度为3rmin-5rmin。

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