CN217964720U - 金属基玄武岩纤维复合构件 - Google Patents
金属基玄武岩纤维复合构件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN217964720U CN217964720U CN202222118775.1U CN202222118775U CN217964720U CN 217964720 U CN217964720 U CN 217964720U CN 202222118775 U CN202222118775 U CN 202222118775U CN 217964720 U CN217964720 U CN 217964720U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- basalt fiber
- fiber composite
- metal
- coating
- metal matrix
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种金属基玄武岩纤维复合构件，用以解决现有技术中的金属基玄武岩纤维复合构件相对于金属构件的性能提升并不明显，阻碍金属基玄武岩纤维复合构件的大规模商业化应用的缺陷。金属基玄武岩纤维复合构件，包括玄武岩纤维复合体，通过浇铸工艺包覆在玄武岩纤维复合体的外周的金属基体；玄武岩纤维复合体包括玄武岩纤维，固定设置在玄武岩纤维外周的种子涂层；种子涂层用于提高金属基体与玄武岩纤维的界面结合力。本实用新型通过在玄武岩纤维外周固定设置用于提高金属基体与玄武岩纤维的界面结合力的种子涂层，以提升金属基体与玄武岩纤维的结合强度，大幅提升复合构件的性能，进而加速金属基玄武岩纤维复合构件的大规模商业化应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及金属复合材料构件技术领域，尤其是一种金属基玄武岩纤维复合构件。
背景技术
玄武岩纤维，是玄武岩矿石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板拉制而成的连续无机非金属纤维。SiO2、Al2O3、MgO、FeOx、CaO、TiO2等氧化物是其主要成分。玄武岩纤维，不仅具有化学稳定性好，耐腐蚀性能强，再循环性能高于玻璃纤维，制造成本低等优点，更重要的是其单丝抗拉强度为3000～4800Mpa，以致以玄武岩纤维作为增强体制成的复合材料性能优异，被广泛应用于航空航天、造船、车辆、化工、机械、冶金、建筑、电子等行业。
金属材料被制成各种构件，广泛应用于各行各业，如何提升金属材料构件的性能，一直是本领域的研究人员致力解决的技术问题。为了解决上述技术问题，本领域的研究人员，以玄武岩纤维为增强体，以金属材料为基体制成复合构件。在制造金属基玄武岩纤维复合构件的过程中，本领域的研究人员发现，现有的金属基玄武岩纤维复合构件存在如下技术问题：
玄武岩纤维的单丝抗拉强度很高，但是以其为增强体制成的金属基复合构件的性能提升并不明显，阻碍金属基玄武岩纤维复合构件的大规模商业化应用。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种金属基玄武岩纤维复合构件，用以解决现有技术中的金属基玄武岩纤维复合构件相对于金属构件的性能提升并不明显，阻碍金属基玄武岩纤维复合构件的大规模商业化应用的缺陷。本实用新型实施例通过在玄武岩纤维外周固定设置用于提高金属基体与玄武岩纤维的界面结合力的种子涂层，以提升金属基体与玄武岩纤维的结合强度，大幅提升金属基玄武岩纤维复合构件的性能，进而加速金属基玄武岩纤维复合构件的大规模商业化应用。
为了实现上述目的，本实用新型实施例中采用的技术方案如下：
本实用新型实施例中提供一种金属基玄武岩纤维复合构件，包括：
玄武岩纤维复合体，所述玄武岩纤维复合体包括玄武岩纤维、固定设置在所述玄武岩纤维外周的种子涂层；
金属基体，所述金属基体通过浇铸工艺包覆在所述玄武岩纤维复合体的外周；
所述种子涂层用于提高所述金属基体与所述玄武岩纤维的界面结合力；
所述玄武岩纤维复合体的数量为n条，所述n为大于或者等于1的正整数。
可能的实施方式中，所述种子涂层的厚度为0.1～5微米。
可能的实施方式中，所述种子涂层为金属涂层、合金涂层、金属氧化物涂层、纳米碳涂层中的一种；所述种子涂层通过沉积工艺设置在所述玄武岩纤维外周。
可能的实施方式中，所述沉积工艺为物理气相沉积工艺。
可能的实施方式中，所述物理气相沉积工艺为磁控溅射工艺。
可能的实施方式中，所述金属涂层为与所述金属基体相同材质的金属涂层。
可能的实施方式中，所述合金涂层为铜合金涂层或铝合金涂层。
可能的实施方式中，所述金属氧化物涂层为氧化铜涂层、氧化铝涂层、氧化钛涂层中的一种。
基于上述技术方案，本实用新型实施例中的金属基玄武岩纤维复合构件，通过在玄武岩纤维外周固定设置用于提高金属基体与玄武岩纤维的界面结合力的种子涂层，通过浇铸工艺包覆具有种子涂层的玄武岩纤维形成金属基玄武岩纤维复合构件的结构。一方面，该种子涂层结构致密，有较高的热稳定性能，能够承受较强的热冲击，在金属浇铸形成金属基体的过程中，能够有效保护玄武岩纤维使其始终保持良好的力学性能；另一方面，该种子涂层结构致密，与玄武岩纤维的界面结合力强，与金属基体的界面结合力也很强，玄武岩纤维被紧紧锁实在金属基体中。如此，以玄武岩纤维为增强体制成的金属基玄武岩纤维复合构件结构性能会获得大幅提升，进而加速金属基玄武岩纤维复合构件的大规模商业化应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本实用新型实施例中的使用圆形结构的玄武岩复合纤维的金属基玄武岩纤维复合构件的横截面示意图；
图2示出了本实用新型实施例中的使用扁平结构的玄武岩复合纤维的金属基玄武岩纤维复合构件的横截面示意图；
图3示出了本实用新型实施例中的圆形结构的玄武岩复合纤维的横截面示意图；
图4示出了本实用新型实施例中的扁平结构的玄武岩复合纤维的横截面示意图。
其中，图中的附图标记与部件名称之间的对应关系如下：
金属基体1，玄武岩纤维复合体2，玄武岩纤维201，种子涂层202。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实际应用，参照本实用新型实施例附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1示出了本实用新型实施例中的使用圆形结构的玄武岩复合纤维的金属基玄武岩纤维复合构件的横截面示意图；
图2示出了本实用新型实施例中的使用扁平结构的玄武岩复合纤维的金属基玄武岩纤维复合构件的横截面示意图；
图3示出了本实用新型实施例中的圆形结构的玄武岩复合纤维的横截面示意图；
图4示出了本实用新型实施例中的扁平结构的玄武岩复合纤维的横截面示意图。
应当说明的是：
本实用新型的附图中仅以圆形横截面的构件进行示例说明，其并不能对构件的形状进行限定，本实用新型实施例中的金属基玄武岩纤维复合构件的横截面，可以是圆形，也可以是方形，还可以是现有技术中的其他形状。
本实用新型的附图中仅以圆形结构横截面的玄武岩纤维，及扁平结构横截面的玄武岩纤维进行示例说明，这两种横截面的玄武岩纤维是市售的两种主要的玄武岩纤维，其并不能对玄武岩纤维的形状进行限定，本实用新型实施例中的玄武岩纤维的横截面，可以是圆形，也可以是方形，还可以是现有技术中的其他形状。
现参照图1、图2，同时结合图3、图4所示，本实用新型实施例中提供一种金属基玄武岩纤维复合构件，包括：
玄武岩纤维复合体2，所述玄武岩纤维复合体2包括玄武岩纤维201、固定设置在所述玄武岩纤维201外周的种子涂层202；
金属基体1，所述金属基体1通过浇铸工艺包覆在所述玄武岩纤维复合体1的外周；
所述种子涂层202用于提高所述金属基体1与所述玄武岩纤维201的界面结合力；
所述玄武岩纤维复合体1的数量为n条，所述n为大于或者等于1的正整数。
本实用新型实施例中的所述玄武岩纤维201，通常是连续玄武岩纤维，当然也可以是短切玄武岩纤维，以其制成的玄武岩纤维复合体2被固设在浇铸模具中，然后向浇铸模具中浇铸熔液，经冷却及热处理后形成金属基体1。
本实用新型实施例中的所述玄武岩纤维201的数量可以是1条，也可以是多条，具体数量视构件横截面的面积大小及构件性能提升的要求而定。
本实用新型实施例中的所述金属基体1，为需要通过加入玄武岩纤维提升抗拉强度的金属基体，其材质具体可以是铜金属，铜合金，铝金属，铝合金，镁金属，镁合金。
本实用新型实施例中的所述种子涂层202，是指在玄武岩纤维201外周形成的与玄武岩纤维201具有良好界面结合力的薄膜涂层，其与要结合至的金属基体1也有良好界面结合力。在选用生成种子涂层202的材料时，视该材料形成的种子涂层202与玄武岩纤维201的界面结合力，及种子涂层202与金属基体1的界面结合力而定。本实用新型实施例中的种子涂层 202与PCB技术领域或者集成电路技术领域的种子层是相似的概念术语。
可能的实施方式中，所述种子涂层202为金属涂层、合金涂层、金属氧化物涂层、纳米碳涂层中的一种；所述种子涂层202通过沉积工艺设置在所述玄武岩纤维201外周。
可能的实施方式中，所述金属涂层为与所述金属基体1相同材质的金属涂层，例如，若所述金属基体1的材质为铜金属，那么，种子涂层202对应的金属涂层为铜金属涂层，若所述金属基体1的材质为铝金属，那么，种子涂层202对应的金属涂层为铝金属涂层。
可能的实施方式中，所述合金涂层为铜合金涂层或铝合金涂层。
可能的实施方式中，所述金属氧化物涂层为氧化铜涂层、氧化铝涂层、氧化钛涂层中的一种。
本实用新型实施例中，所述沉积工艺可以是化学气相沉积工艺，电化学沉积工艺，物理气相沉积工艺中的一种。其中，物理气相沉积工艺，对玄武岩纤维201的结构基本不产生影响，也就是说，不会对玄武岩纤维201的抗拉强度造成不利的影响。
本实用新型实施例中，物理气相沉积工艺可以是磁控溅射工艺，电子束蒸发工艺，离子镀工艺中的一种。玄武岩纤维201，作为无机非金属纤维，表面较光滑，磁控溅射工艺形成的种子涂层202结构更致密，与玄武岩纤维201的界面结合力更强，与金属基体1的界面结合力也更强。
Claims (8)
1.金属基玄武岩纤维复合构件，其特征在于，包括：
玄武岩纤维复合体(2)，所述玄武岩纤维复合体(2)包括玄武岩纤维(201)、固定设置在所述玄武岩纤维外周的种子涂层(202)；
金属基体(1)，所述金属基体(1)通过浇铸工艺包覆在所述玄武岩纤维复合体(2)的外周；
所述种子涂层(202)用于提高所述金属基体(1)与所述玄武岩纤维(201)的界面结合力；
所述玄武岩纤维复合体(2)的数量为n条，所述n为大于或者等于1的正整数。
2.根据权利要求1所述的金属基玄武岩纤维复合构件，其特征在于，所述种子涂层(202)的厚度为0.1～5微米。
3.根据权利要求1或2所述的金属基玄武岩纤维复合构件，其特征在于，所述种子涂层(202)为金属涂层、合金涂层、金属氧化物涂层、纳米碳涂层中的一种；所述种子涂层(202)通过沉积工艺设置在所述玄武岩纤维(201)外周。
4.根据权利要求3所述的金属基玄武岩纤维复合构件，其特征在于，所述沉积工艺为物理气相沉积工艺。
5.根据权利要求4所述的金属基玄武岩纤维复合构件，其特征在于，所述物理气相沉积工艺为磁控溅射工艺。
6.根据权利要求3所述的金属基玄武岩纤维复合构件，其特征在于，所述金属涂层为与所述金属基体相同材质的金属涂层。
7.根据权利要求3所述的金属基玄武岩纤维复合构件，其特征在于，所述合金涂层为铜合金涂层或铝合金涂层。
8.根据权利要求3所述的金属基玄武岩纤维复合构件，其特征在于，所述金属氧化物涂层为氧化铜涂层、氧化铝涂层、氧化钛涂层中的一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222118775.1U CN217964720U (zh) | 2022-08-12 | 2022-08-12 | 金属基玄武岩纤维复合构件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222118775.1U CN217964720U (zh) | 2022-08-12 | 2022-08-12 | 金属基玄武岩纤维复合构件 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN217964720U true CN217964720U (zh) | 2022-12-06 |
Family
ID=84257716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202222118775.1U Active CN217964720U (zh) | 2022-08-12 | 2022-08-12 | 金属基玄武岩纤维复合构件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN217964720U (zh) |
-
2022
- 2022-08-12 CN CN202222118775.1U patent/CN217964720U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4341823A (en) | Method of fabricating a fiber reinforced metal composite | |
| US3622283A (en) | Tin-carbon fiber composites | |
| US20150052950A1 (en) | Glass-forming tools and methods | |
| CN112267039B (zh) | 一种高体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料的制备工艺 | |
| CN109234728B (zh) | 一种钼合金表面激光熔覆制备MoSi2涂层的方法 | |
| EP3860319A1 (en) | Electronic device housing, electronic device, and combined body | |
| CN217964720U (zh) | 金属基玄武岩纤维复合构件 | |
| US3796587A (en) | Carbon fiber reinforced nickel matrix composite having an intermediate layer of metal carbide | |
| Warrier et al. | Control of interfaces in Al-C fibre composites | |
| US4883778A (en) | Products formed of a ceramic-glass-metal composite | |
| CN110468358A (zh) | 一种碳纤维增强的金属陶瓷基复合材料支撑桶及其制备方法 | |
| CN100402691C (zh) | 含SnO2涂覆陶瓷相增强铝基或镁基复合材料 | |
| CN1293214C (zh) | 三氧化二铋包覆陶瓷相增强铝基复合材料 | |
| CN114369786A (zh) | 一种铝-钢复合材料及其制备方法 | |
| CN109261974B (zh) | 一种多元假合金复合材料及其制备方法和应用 | |
| US2932071A (en) | Glass reinforced metals | |
| Donald | Preparation, properties and applications of glass and glass-ceramic matrix composites | |
| DE19858030A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kohlenstofffaser verstärkten Metallmatrix-Verbundwerkstoffen | |
| CN220867512U (zh) | 用于汽车零部件的dlc薄膜结构 | |
| CN108790324A (zh) | 一种用于汽车的轻量化防火复合材料电池箱盖 | |
| CN116162819B (zh) | 一种多相界面高导热金刚石/铝复合材料的制备方法 | |
| CN221103867U (zh) | 一种耐高温环形陶瓷支撑片 | |
| JP4190608B2 (ja) | 炭素繊維を分散したアルミニウム基複合材料 | |
| CN219634712U (zh) | 一种玄武岩复合结构 | |
| JP2829250B2 (ja) | 電磁調理器用容器およびそれを用いた電磁調理器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |