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一种高频脉冲连接铝/镁合金复合材料的制备方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-10-30 10:35:04

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 续培文 | 2023-10-30 10:35:04

本发明公开了一种高频脉冲连接铝/镁合金复合材料的制备方法,包括如下步骤:1)根据上、下电极板的形状和尺寸,准备待连接的镁合金板和铝合金板;2)用砂纸打磨铝、镁合金板的待连接表面,去除表面氧化膜;3)将打磨后的镁合金板和铝合金板放置在高频脉冲连接设备的真空炉内,在真空环境、在线加热和施加压力载荷的条件下进行连接,即制得铝/镁合金复合材料;4)将铝/镁合金复合材料用丙酮清洗、清洁,使表面洁净。在真空环境内结合高频脉冲电场和加压控制系统,实现加热快、真空环境连接,可有效避免铝、镁合金材料待连接表面氧化,有益于铝/镁合金复合材料连接界面的结合,且具有加热速度快、效率高的特点。

本发明的目的是为解决现有技术的不足,提供了一种高频脉冲连接铝/镁合金复合材料的制备方法。本发明以镁合金、铝合金板为原材料,在真空炉内利用高频脉冲电流在线加热与压力相结合的技术保证铝/镁异质界面的冶金结合,进而实现铝/镁合金复合材料的制备。

随着航空航天、汽车制造等领域对轻量化需求的不断增大,轻质高强的镁、铝材料其优势逐渐凸显;考虑到镁及镁合金材料由于耐腐蚀性能差的制约因素,制备铝/镁合金复合材料既可以不损失镁材料的轻质高强优势,同时覆铝层可大大改善镁材料耐腐蚀性能差的不足。

学校师资力量雄厚,队伍结构趋优。现有专任教师2116名,其中具有博士学位的1096名,具有教授、副教授等高级专业技术职称人员967名,博士生导师185名,具有院士荣誉的特聘教授16名,全国杰出专业技术人才3名,何梁何利基金获得者3名,教育部科技委学部委员1名,国务院学位委员会学科评议组成员2名,国家“万人计划”科技创新领军人才6名,国家“万人计划”百千万工程领军人才1名,“长江学者奖励计划”特聘教授6名,“长江学者奖励计划”讲座教授2名,国家杰出青年基金获得者11名,国家级教学名师2名,“新世纪百千万人才工程”国家级人选17名,中青年科技创新领军人才4名,国家优秀青年基金获得者9名,全国百篇优秀博士论文获得者3名,中央联系的高级专家4名,享受政府特殊津贴教授127名,教育部新世纪优秀人才18名,山西省“三晋学者”特聘教授4名,山西省“青年三晋学者”9名,山西省青年拔尖人才6名,省级优秀专家11名,省级教学名师24名,山西省委联系的高级专家61名,山西省“新世纪学术技术带头人333人才工程”20名,山西省学术技术带头人42名,山西省高校青年学术带头人36名。

第一,本发明是针对易氧化的铝、镁合金材料连接过程中表面易氧化,以及复合材料制备过程中加热、加压过程分离或者扩散连接时间长导致效率低的不足,提出采用高频脉冲连接设备,在真空环境内结合高频脉冲电场和加压控制系统,实现加热快、真空环境连接,可有效避免铝、镁合金材料待连接表面氧化,有益于铝/镁合金复合材料连接界面的结合,且具有加热速度快、效率高的特点;

第二,所述的高频脉冲连接设备制备复合材料,是为了充分利用高频脉冲电流作用的电阻加热效应和在复合材料待连接表面的集肤效应、临近效应,对待连接的复合材料加热至一定温度区间,施加压力载荷,实现铝/镁复合材料的制备;

第三,本发明方法工艺先进,制备效率高,铝/镁复合材料连接界面结合紧密,连接界面达到了冶金结合,且结合率达100%,复合材料的界面微观上呈现波浪状的连接界面。

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