RU2536847C2 - Способ производства композиционного материала с металлической матрицей - Google Patents
Способ производства композиционного материала с металлической матрицей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2536847C2 RU2536847C2 RU2011154031/02A RU2011154031A RU2536847C2 RU 2536847 C2 RU2536847 C2 RU 2536847C2 RU 2011154031/02 A RU2011154031/02 A RU 2011154031/02A RU 2011154031 A RU2011154031 A RU 2011154031A RU 2536847 C2 RU2536847 C2 RU 2536847C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal matrix
- component
- metal
- composite material
- reinforcing component
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 75
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 36
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 40
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910000833 kovar Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 4
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- OJLGWNFZMTVNCX-UHFFFAOYSA-N dioxido(dioxo)tungsten;zirconium(4+) Chemical compound [Zr+4].[O-][W]([O-])(=O)=O.[O-][W]([O-])(=O)=O OJLGWNFZMTVNCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 claims abstract description 3
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 claims abstract description 3
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 38
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 34
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 17
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 17
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 15
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 10
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011135 tin Substances 0.000 claims description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000010285 flame spraying Methods 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 claims description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- JPNWDVUTVSTKMV-UHFFFAOYSA-N cobalt tungsten Chemical compound [Co].[W] JPNWDVUTVSTKMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 25
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 22
- 239000011156 metal matrix composite Substances 0.000 description 22
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 16
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 13
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 4
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- -1 B 4 C Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000010288 cold spraying Methods 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007637 SnAg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-diol;bis(4-fluorophenyl)methanone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1.C1=CC(F)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(F)C=C1 JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000009689 gas atomisation Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000007749 high velocity oxygen fuel spraying Methods 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000000626 liquid-phase infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 239000004563 wettable powder Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/02—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers
- B22F7/04—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers with one or more layers not made from powder, e.g. made from solid metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/115—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by spraying molten metal, i.e. spray sintering, spray casting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
- C23C24/02—Coating starting from inorganic powder by application of pressure only
- C23C24/04—Impact or kinetic deposition of particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/06—Metallic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
- C23C4/129—Flame spraying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
- C23C4/134—Plasma spraying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
- Y10T428/249967—Inorganic matrix in void-containing component
- Y10T428/24997—Of metal-containing material
Abstract
Изобретение относится к производству композиционного материала. Композиционный материал содержит металлический компонент металлической матрицы (201, 211) и расположенный в металлической матрице (201, 211) армирующий компонент (202) и дополнительный армирующий компонент. Армирующие компоненты напыляют на подложку (5) термическим распылением. В качестве армирующего компонента (202) используют углерод в форме нанотрубок, нановолокон, графенов, фуллеренов, чешуек или алмаза. Дополнительный армирующий компонент выбран из группы, содержащей вольфрам, карбид вольфрама, карбид вольфрама-кобальт, кобальт, оксид меди, оксид серебра, нитрид титана, хром, никель, бор, карбид бора, инвар, ковар, ниобий, молибден, оксид алюминия, нитрид кремния, карбид кремния, оксид кремния, вольфрамат циркония и оксид циркония. Обеспечивается получение композиционного материала с металлической матрицей с более равномерным распределением используемых компонентов. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к способу производства композиционного материала с металлической матрицей, имеющего, по меньшей мере, один металлический компонент металлической матрицы и, по меньшей мере, один расположенный в металлической матрице армирующий компонент, к соответствующему материалу, в частности, в форме покрытия, а также к применению такого материала.
Тенденция возрастающей миниатюризации, давление расходов, сопровождающееся растущей стоимостью материалов, а также все более возрастающие требования при применении в электрике и электронике, а также при изготовлении технических подшипников требуют новых материалов и покрытий.
Композиционный материал с металлической матрицей или композит с металлической матрицей (Metal Matrix Composites, MMC) имеет выдающееся сочетание характеристик по отношению к исключительно керамическим или металлическим материалам. По этой причине существует большой интерес к использованию ММС, первоначально разработанных для авиации и космонавтики, а также для военной техники, для ряда применений.
Обозначение MMC часто относится исключительно к соответствующим образом армированному алюминию, в частных случаях так обозначаются также армированные магниевые и медные материалы. Металлический компонент MMC находится в виде элементарного металла или в форме сплава. В качестве армирующей фазы или армирующего компонента используются, как правило, частицы (армирующие частицы) (диаметр 0,01-150 мкм), короткие волокна (диаметр 1-6 мкм, длина 50-200 мкм), бесконечные волокна (диаметр 5-150 мкм) или вспененные материалы с открытой пористостью, которые, как правило, состоят из керамического материала (SiC, Al2O3, B4C, SiO2) или углерода в форме волокон или графита (смотри "Metallmatrix-Verbundwerkstoffe: Eigenschaften, Anwendungen und Bearbeitung" von Dr. О. Beffort, 6. Internationales IWF-Kolloquium, 18./19. April 2002, Egerkingen, Schweiz).
Для производства объемных MMC-материалов из уровня техники известны по существу 3 метода, а именно подмешивание керамических частиц в металлический расплав, инфильтрация расплава и порошковая металлургия. Для производства MMC-покрытий из уровня техники известно гальваническое осаждение.
В соответствующем способе подмешивания зачастую должна преодолеваться недостаточная смачиваемость металлическим расплавом частиц и ограничиваться реакция между обеими фазами. Объемное содержание частиц ограничено вязкостью до максимум 30%.
При инфильтрации армирующий компонент обрабатывается до пористой исходной формы (преформы), которая затем под давлением или без него пропитывается металлическим расплавом. В этом случае в качестве армирования наряду с частицами могут быть использованы также волокна и пены с очень высоким содержанием объема армирования (примерно до 80%). Возможно локальное армирование в областях наивысшего нагружения. Однако соответствующие методы являются дорогостоящими.
Порошковая металлургия (ПМ) для MMC отличается от обычно используемых способов порошковой металлургии тем, что вместо металлических порошков используют порошковые смеси из керамических или армирующих компонентов и металлических частиц. ПМ принципиально подходит только для тонких частиц (размер зерна 0,5-20 мкм). Исходя из того, что последующая формуемость MMC посредством экструзии, ковки или прокатки, должна оставаться гарантированной, максимальное содержание объема армирующих частиц ограничено примерно 40%.
При гальваническом осаждении дисперсионных слоев существует проблема удерживания частиц мелкодисперсными в электролитах в суспензии и осаждения одновременно с матрицей, чтобы получать однородные слои. Одновременное осаждение частиц и матрицы во многих случаях невозможно ввиду их разных потенциалов.
Углеродные нанотрубки (Carbon Nanotubes, CNT) имеют выдающиеся свойства. К ним относятся, например, предел прочности при растяжении примерно 40 ГПа и жесткость от 1 ТПа (20-или 5-кратный от стали). Существуют CNT как с токопроводящими, так и с полупроводниковыми свойствами. CNT принадлежат к семейству фуллеренов и имеют диаметр от 1 нм до нескольких сотен нм. Их стенки существуют как стенки фуллеренов или как плоскости графита только из углерода. В частности, смесь CNT с другими компонентами позволяет ожидать композиты и покрытия со значительно улучшенными свойствами.
Известно смешивание CNT с обычной пластмассой для улучшения ее механических и электрических свойств. CNT-композиты на металлической основе, как они описаны, к примеру, в DE 10 2007 001 412 A1, содержат металлическую матрицу, как, например, Fe, AI, Ni, Cu или другие соответствующие сплавы, и углеродные нанотрубки в качестве армирующего компонента в матрице. В связи с большими различиями плотностей между металлами и CNT и обусловленных этим сильных тенденций расслоения, а также в связи с недостаточной смачиваемостью CNT металлом, пирометаллургическое применение для производства соответствующих CNT-композиционных материалов с металлом проблематично. Поэтому в DE 10 2007 001 412 A1 предлагается наносить на подложку гальваническое покрытие при использовании электролита, содержащего катионы осаждаемого металла металлической матрицы, а также нанотрубки углерода. В этом случае композиционное покрытие содержит металлическую матрицу и расположенные в матрице нанотрубки углерода, вследствие чего механические и трибологические свойства покрытия улучшаются. Однако гальваническое нанесение трудно или невозможно применить во многих областях.
Задачей изобретения является создание способа производства композиционного материала с металлической матрицей, преимущественно с CNT в качестве армирующего компонента, в котором используемые компоненты можно распределить технически простыми методами более равномерно, причем, в частности, физико-химические свойства армирующих компонентов должны быть по возможности неизменными и их процентное содержание в композиционном материале с металлической матрицей должно быть по возможности высоким.
Эта задача решается посредством способа производства композиционного материала с металлической матрицей и таким композиционным материалом с металлической матрицей, который может использоваться в качестве детали или в качестве покрытия на детали или в качестве материала для производства детали согласно признакам независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения указаны в соответствующих зависимых пунктах.
Изобретение содержит техническое решение, применяемое при производстве композиционного материала с металлической матрицей для электрических конструктивных элементов, электрических компонентов или радиаторов с содержащей, по меньшей мере, один металлический компонент металлической матрицей и, по меньшей мере, одним расположенным в металлической матрице армирующим компонентом, при этом, по меньшей мере, один из компонентов нанесен на подложку термическим напылением, причем в качестве, по меньшей мере, одного армирующего компонента используют углерод в форме нанотрубок, нановолокон, графенов, фуллеренов, чешуек или алмаза.
Композитные частицы в виде одно- или многостенных углеродных нанотрубок CNT (Single Walled/Multi Walled CNT, сокращенно SW-и MW-CNT) длиной от 0,2 до 1000 мкм, преимущественно от 0,5 до 500 мкм, и размером пучка от 5 до 1200 нм, преимущественно от 40 до 900 нм, оказались при этом особенно предпочтительными. На SW-CNT- или МВТ-CNT-частицы, полученные холодным газовым распылением, для улучшения их свойств могут наноситься, также прежде всего химическими методами, оболочка или покрытие из металлов, таких как Cu или Ni. Имеются другие предпочтительные варианты, когда металлический порошок смешивают с CNT в виде дисперсии или суспензии, высушивают таким образом, что частицы металлического порошка покрыты CNT. Содержание SW-CNT или MW-CNT в газе-носителе или в струе порошка составляет, к примеру, от 0,1 до 30%, преимущественно от 0,2 до 10%.
С помощью одного из упомянутых способов напыления возможно включать в металлическую матрицу одно- и многостенные CNT. Полученные таким образом MMC-покрытие или соответствующая MMC-лента с минимум 0,3% SW-или MW-CNT свидетельствуют, по исследованиям заявителя, об исключительной износостойкости с коэффициентом трения и контактным сопротивлением, которые находятся значительно ниже до сих пор известных параметров аналогичных металлических покрытий. С особенным преимуществом можно использовать углерод в качестве армирующего компонента в форме нанотрубок, фуллеренов, графенов, чешуек, нановолокон, алмаза или сходной с алмазом структуры.
Для соответствующих способов напыления могут быть использованы металлические порошки, которые предварительно смешаны, к примеру, с углеродными компонентами в виде CNT или также с керамическими армирующими компонентам. Содержание металлических частиц в газе-носителе может находиться, к примеру, в диапазоне от 0,1 до 50%.
Способы напыления, такие как нанесение с использованием пламени, плазмы и холодного газа, известны из уровня техники для производства покрытий. При газопламенном напылении нагревают материал покрытия в форме порошка, нити, прутка или проволоки в пламени горючего газа и напыляют на основной материал при подаче дополнительного несущего газа, например сжатого воздуха, с высокой скоростью. При плазменном напылении порошок в струе плазмы подается через форсунки и расплавляется под действием высокой температурой плазмы. Поток плазмы уносит с собой частицы порошка и бросает их на покрываемую деталь. При холодном распылении, как это описано, к примеру, в ЕР 0 484 533 B1, напыляемые частицы ускоряются в сравнительно холодном газе-носителе до высоких скоростей. Температура газа-носителя составляет несколько сотен °С и находится ниже температуры плавления самого низкоплавкого наносимого компонента. Покрытие образуется при попадании частицы с высокой кинетической энергией на металлическую ленту или деталь, причем частицы, которые не расплавляются в холодном газе-носителе, при ударе образуют плотный и прочно сцепленный слой. При этом пластическая деформация и происходящее при этом локальное выделение тепла обеспечивают очень хорошие сцепление и адгезию напыленного слоя с деталью. Благодаря относительно низким температурам и возможности использовать аргон или другие инертные газы в качестве газа-носителя, можно предотвратить окисление и/или фазовые превращения материала покрытия при холодном распылении. Наносимые частицы добавляют в виде порошка, как правило, с размером частиц от 1 до 100 мкм. Наносимые частицы получают высокую кинетическую энергию при расширении газа-носителя в сопле Лаваля.
В настоящем изобретении, по меньшей мере, один из компонентов предпочтительно наносится холодным газовым распылением, газопламенным напылением, в частности высокоскоростным газопламенным напылением (HVOF), и/или плазменным напылением. Также рассматривается возможность использовать, в частности, при холодном газовом распылении газ-носитель комнатной температуры или также ниже, вследствие чего термическая нагрузка напыляемых компонентов, в частности, армирующих компонентов, может быть надежно предотвращена. Температура может достигать температуры, например, на 10% ниже температуры плавления самого низкоплавкого компонента. Газ-носитель одновременно должен создавать инертную или даже восстановительную атмосферу, чтобы предотвращать окисление частиц порошка и, таким образом, не влиять негативно на дальнейшие свойства слоев или материала, такие как электрическая проводимость и другие. В частности, комбинация двух способов напыления также может использоваться. Применение двух распылительных сопел со смешиванием соответствующих компонентов в месте нанесения покрытия также возможно.
Упомянутыми приемами могут быть достигнуты значительно улучшенные свойства произведенных таким образом покрытий и материалов. Соответствующие продукты показывают повышенную износостойкость, улучшенные характеристики скольжения и более высокую коррозионную стойкость при трении, причем коэффициент трения может снижаться до, примерно, десятой части соответствующего значения чистого металла. Кроме того, повышается проводимость и твердость материалов.
Изобретение представляет особенно гибкий и рентабельный способ, поскольку, к примеру, при производстве токоведущих дорожек, выводных рамок и тисненых решеток предложенный способ напыления не требует предварительных этапов, таких как прокатка, штамповка или отжиг.
В качестве подложки может служить, согласно изобретению, фольга или несмачиваемая струей порошка основа, что позволяет отделять напыленный композиционный материал с металлической матрицей от подложки. Таким образом, деталь или чистый материал можно получить, к примеру, в форме ленты, которая затем может перерабатываться подходящим методом.
Тем не менее, также можно целенаправленно покрывать материалы в виде лент и детали, такие как электромеханические компоненты, радиаторы, подшипники и втулки, которые за счет композиционного материала с металлической матрицей обнаруживают улучшенные свойства. Для покрытия в смысле данного изобретения используется металлическая лента или электромеханическая деталь в качестве заготовки, которая преимущественно состоит из керамики, титана, меди, алюминия и/или железа, а также их сплавов. Также для нанесения покрытия могут быть использованы полуфабрикаты или 3D-структуры, такие как формованные взаимосвязанные устройства (MID).
В соответствии с особенно предпочтительным воплощением способ включает по меньшей мере один этап обработки поверхности. При этом можно, к примеру, на металлическую ленту или деталь из металлического материала наносить активирующий, способствующий адгезии и/или слой, предохраняющий от диффузии, на который затем напыляют MMC. Если не стремятся получить сцепляемое покрытие, а должен быть, как указано выше, получен чистый композиционный материал с металлической матрицей, вместо способствующего адгезии слоя можно также нанести покрытие против сцепления.
Соответствующие MMC-ленты или покрытия могут также дополнительно подвергаться сглаживанию поверхности дополнительной обработкой, такой как выравнивание или обработка оплавлением/теплом. Для пластического деформирования можно затем осуществлять этап смягчающего отжига, к примеру, при приблизительно 0,4-кратной температуре плавления металлической матрицы. Для уплотнения материала и/или уменьшения пористости поверхности материал можно, к примеру, прокатать со степенью деформации от 0,1 до 10%
В соответствующем способе преимущественным является использование, по меньшей мере, одного металлического компонента и/или, по меньшей мере, одного армирующего компонента в форме частицы.
Соответствующим выбором структуры, ориентации, размера и формы частиц, а также их количеством, можно положительно влиять на свойства материалов матрицы. Подходящими краевыми условиями можно также, при необходимости, способствовать или предотвращать образование нитевидных кристаллов.
В особенно предпочтительном воплощении способа первый компонент также может смешиваться перед напылением с, по меньшей мере, одним другим компонентом. Осторожное смешивание, к примеру, частиц для холодного распыления, может происходить путем нанесения покрытия на частицы в дисперсии или суспензии, которая содержит армирующие частицы, и последующей сушки. Смешивание в шаровой мельнице или в аттриторе по меньшей мере двух различных компонентов в атмосфере инертного газа может привести в зависимости от твердости частицы к тому, что разрушается форма частицы, и это отрицательно влияет на текучесть порошка.
В таком способе может использоваться в рамках преимущественной формы выполнения, по меньшей мере, один органический и/или, по меньшей мере, один керамический армирующий компонент. Он может находиться в напыляемой смеси или также быть напыляемым или совместно напыляемым.
Преимущественное воплощение способа включает в себя использование по меньшей мере одного армирующего компонента, который выбран из группы, содержащей вольфрам, карбид вольфрама, карбид вольфрама-кобальт, кобальт, бор, карбид бора, инвар, ковар, ниобий, молибден, хром, никель, нитрид титана, оксид алюминия, оксид меди, оксид серебра, нитрид кремния, карбид кремния, оксид кремния, вольфрамат циркония и оксид циркония.
При этом армирующий компонент может также использоваться совместно с по меньшей мере одним другим армирующим компонентом и/или они могут быть соответствующим образом напылены или смешаны. Применением известных керамических компонентов, а также дополнительных армирующих компонентов, можно реализовать их полезные свойства. Применением бора, кобальта, вольфрама, ниобия, молибдена и их сплавов и инвара или ковара можно положительно влиять на коэффициент теплового расширения композиционного материала.
В преимущественном воплощении способа может быть использован композиционный материал с металлической матрицей или покрытие с металлической матрицей, который включает по меньшей мере металл и/или металлический сплав, выбранный из группы, содержащей олово, медь, серебро, золото, никель, цинк, платину, палладий, железо, титан и алюминий. Таким образом, можно обеспечить, к примеру, особенно предпочтительные износостойкость, коррозионную стойкость и/или специфические электрическую или термическую проводимость, а также согласованный коэффициент термического расширения.
Предметом изобретения также является произведенный посредством соответствующего изобретению способа композиционный материал с металлической матрицей с содержащей, по меньшей мере, один металлический компонент металлической матрицей и, по меньшей мере, одним расположенным в металлической матрице армирующим компонентом.
В качестве особенно преимущественного при этом рассматривается композиционный материал с металлической матрицей, в котором содержание углеродных нанотрубок составляет от 0,1 до 20%, предпочтительно от 0,1 до 5%, предпочтительно, от 0,2 до 5%. Упомянутые содержания оказались, как указано выше, на практике особенно выгодными.
Соответствующий композиционный материал с металлической матрицей с благоприятными свойствами имеет, к примеру, остаточную пористость от 0,2 до 20% относительно армирующего компонента и/или от 0,2 до 10% относительно металлического компонента. MMC с такими остаточными пористостями могут использоваться с преимуществом тогда, когда требуется особенно хорошая прочность на истирание, как, например, в подшипниках или на поверхностях скольжения, или высокая электрическая проводимость, как, например, в токоведущих дорожках.
Согласно изобретению, композиционный материал с металлической матрицей особенно подходит для нанесения покрытия на детали. Покрытие можно наносить, к примеру, на подшипники и скользящие элементы, радиаторы, разъемы, тисненые решетки и токоведущие дорожки, в частности, на используемые в качестве нагревательных элементов токоведущие дорожки. Такие MMC-покрытия могут состоять, например, из Sn, Cu, Ag, Au, Ni, Zn, Pt, Pd, Fe, Ti, W и/или Al и их сплавов, в качестве, например, припоя, в частности, с содержанием SW-CNT или MW-CNT от 0,1 до 20%, преимущественно от 0,2 до 5%.
В частности, можно говорить о покрытой ленте для применения в электромеханических конструктивных элементах, таких как разъемы, пружины, например, для реле, переключающие контакты, о токоведущих дорожках в тисненых решетках и нагревательных элементах или радиаторах и охлаждающих элементах. Металлическая лента имеет преимущественно толщину от 0,01 до 5 мм, особенно предпочтительно от 0,06 до 3,5 мм. Для производства лент, состоящих только из композиционного материала с металлической матрицей, можно также, как указано, наносить компоненты, к примеру, на несмачиваемую основу, такую как пленки из PEEK, полиимида или тефлона. Соответствующим образом произведенные тисненые решетки, токоведущие дорожки, нагревательные элементы и полосы могут содержать Cu, Al, Ni и Fe, а также их сплавы.
Токоведущие дорожки, которые содержат, по меньшей мере, произведенный, как указано выше, композиционный материал с металлической матрицей, могут напыляться локально на печатную плату, MID-структуры (формованные взаимосвязанные устройства) из, например, LSDS или других термопластиков, в частности, по трафаретам, или предусматриваться в форме плоскостного покрытия, которое затем дополнительно обрабатывается, например, посредством подходящих методов фотолитографии.
MMC-лента или токоведущая дорожка может в предпочтительном варианте состоять из Cu, Ag, Al, Ni и/или Sn и их сплавов с содержанием SW-CNT или MW-CNT от 0,1 до 20%, преимущественно от 0,1 до 5%.
В отношении дополнительных признаков и преимуществ необходимо специально указать на варианты выполнения в отношении соответствующего изобретению способа изготовления. Произведенный в соответствии с изобретением композиционный материал с металлической матрицей подходит особым образом для применения при производстве деталей, в частности, электромеханических компонентов. Такое применение может либо включать деталь, целиком произведенную из композиционного материала с металлической матрицей, либо покрытие с таким материалом.
Чертежи
Изобретение и его преимущества, а также другие варианты выполнения изобретения разъясняются в дальнейшем посредством представленных на чертежах примеров изготовления. В подробностях показаны:
фигура 1 - схематическое представление устройства холодного газового распыления, которое особенно предпочтительно для осуществления способа согласно особо предпочтительной форме осуществления изобретения, и
фигура 2 - микроскопический снимок кристаллической структуры шлифованной поверхности и снимок сканирующего электронного микроскопа поверхности композиционных материалов с металлической матрицей, которые произведены посредством способа согласно особенно предпочтительным формам осуществления данного изобретения.
Одно из осуществлений способа согласно особенно предпочтительному воплощению изобретения подходящим устройством холодного газового распыления показано на фигуре 1. Устройство имеет вакуумную камеру 4, в которой, к примеру, покрываемая подложка 5 может размещаться перед форсункой холодного газового распылителя 3. Однако понятно, что такой способ распыления может также осуществляться при атмосферном давлении, для чего не требуется вакуумная камера.
Размещение детали 5 перед форсункой холодного газового распылителя 3 осуществляется, к примеру, посредством непоказанного на фигуре 1 по причине ясности крепления. Предпочтительно подложка 5 подвижна, т.е. расположена с возможностью перемещения и вращения, так что покрытие может осуществляться в нескольких позициях, в частности, в виде ленты или по плоскости. Альтернативно или дополнительно к этому форсунка холодного газового распылителя 3 также может быть расположена подвижно.
Для выполнения покрытия подложки 5 вакуумная камера 4 вакуумируется и посредством форсунки холодного газового распылителя 3 создается газовая струя, в который частицы подаются для покрытия детали 5.
При этом основная газовая струя, к примеру, смесь азота и гелия с примерно 40 об.% гелия, вводится через газопровод 1 в вакуумную камеру 4. Напыляемые частицы, к примеру, металлический порошок с примешанными CNT, вводят во вспомогательном потоке газа через подводящий трубопровод 2 в вакуумную камеру 4, в которой поддерживается давление примерно 40 мбар, и в ней в форсунке холодного газового распылителя 3. Здесь трубопроводы 1, 2 введены в вакуумную камеру 4, в которой находится как форсунка холодного газового распылителя 3, так и подложка 5. Также может быть предусмотрен подвод нескольких распыляемых компонентов в нескольких вспомогательных потоках газа. Весь процесс холодного газового распыления происходит, таким образом, в вакуумной камере 4. Частицы ускоряются холодной струей газа настолько сильно, что достигается адгезия частиц на поверхности покрываемой детали 5 путем преобразования кинетической энергии частиц в тепловую. Частицы дополнительно могут нагреваться до температуры выше указанной максимальной температуры.
Газ-носитель, который выходит при холодном газовом распылении вместе с распыляемыми частицами из распылителя 3 и несет распыляемые частицы к детали 5, попадает после процесса распыления в вакуумную камеру 4. Израсходованный газ-носитель удаляется через газопровод 6 из вакуумной камеры 4 посредством вакуумного насоса 8. Между вакуумной камерой 4 и вакуумным насосом 8 подсоединен, к примеру, фильтр 7 частиц, который удаляет свободные распыленные частицы из израсходованного газа-носителя, чтобы предотвратить повреждение насоса 8 распыленными частицами.
В частичных фигурах 2A-2C фигуры 2 представлены результаты экспериментов, в которых распыляли соответственно металлические порошки с добавкой армирующих компонентов.
Фигуры показывают изображения шлифов и снимок сканирующего электронного микроскопа поверхности полученного таким образом покрытия. В рамках эксперимента были использованы коммерчески доступные Cu-, SnAg3-и Sn-порошки вместе с подходящими MW-CNT производителя Ahwahnee (P/N ATI-BMWCNT-002). Фигура 2A показывает структуру полученного распылением чистой меди с 1,5% MW-CNT слоя 200 с медной матрицей 201 и прерывисто распределенными в ней CNT 202 при 1000-кратном увеличении шлифа. Затем в покрытии 200 можно увидеть так называемые окисные пленки 203, образованные на зернах меди при не полностью предотвратимом окислении порошка меди во время операции смешивания с MW-CNT. Слои напылены при температуре на выходе форсунок 600°C и давлении 38 бар для N2. Плотность слоя составляет 99,5%, толщина 280 мкм, твердость слоя составляет 1200 Н/мм2. В связи с хорошей износостойкостью этот слой подходит для рабочей поверхности подшипников и втулок. После отделения слоя толщиной 280 мкм от несущего материала получается лента, которая может находить применение в качестве токоведущих дорожек тисненых решеток или электромеханических конструктивных элементов.
Фигура 2B показывает поверхность полученного распылением чистого олова с 2,1% MW-CNT слоя 210 с оловянной матрицей и прерывисто распределенные CNT при 300-кратном увеличении. Фигура 2C показывает детальный вид фигуры 2B с 10.000-кратном увеличении. Слой 210 имеет сферические зерна олова 213 с распределенными CNT 202. Плотность слоя составляет 99,4%. Он имеет твердость 368 Н/мм2 и коэффициент трения 0,5 при испытании на износ. При напылении этого слоя с использованием газа N2 с давлением 32 бар и температурой на выходе форсунок 350°C достигали толщины слоя 5 мкм. Изменением температуры на выходе форсунок, скорости перемещения и давления можно существенно изменить (уменьшить) толщину слоя, твердость слоя и в комбинации с содержанием CNT в порошке коэффициент трения. Таким образом, путем последующей обработки, такой как выравнивание или переплавка (обработка оплавлением), можно дополнительно целенаправленно оптимизировать поверхностную структуру произведенных слоев для соответствующего использования. Эти слои, нанесенные частично или поверхностью на ленты из медного сплава, могут служить для понижения силы вставления и вытягивающего усилия для электромеханических конструктивных элементов, таких как разъемы, или после соответствующих выравнивания и оплавления для улучшения износостойкости подшипников скольжения и втулок.
Claims (15)
1. Способ производства композиционного материала с металлической матрицей (200, 210) с содержащей, по меньшей мере, один металлический компонент металлической матрицей (201, 211) и, по меньшей мере, одним расположенным в металлической матрице (201, 211) армирующим компонентом (202), причем, по меньшей мере, один из компонентов напыляют на подложку (5) термическим распылением, и используют в качестве, по меньшей мере, одного армирующего компонента (202) углерод в форме нанотрубок, нановолокон, графенов, фуллеренов, чешуек или алмаза, и используют, по меньшей мере, один дополнительный армирующий компонент, выбранный из группы, содержащей вольфрам, карбид вольфрама, карбид вольфрама-кобальт, кобальт, оксид меди, оксид серебра, нитрид титана, хром, никель, бор, карбид бора, инвар, ковар, ниобий, молибден, оксид алюминия, нитрид кремния, карбид кремния, оксид кремния, вольфрамат циркония и оксид циркония.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве метода распыления используют холодное газовое распыление, газопламенное напыление и/или плазменное напыление.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве подложки (5) используют фольгу или подложку с несмачиваемой поверхностью или покрываемую деталь, заготовку и/или 3D-структуру.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна поверхность подложки (5) и/или композиционного материала с металлической матрицей (200, 210) обработана.
5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, металлический компонент и/или, по меньшей мере, армирующий компонент (202) используют в форме частиц.
6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что первый компонент перед напылением смешивают с, по меньшей мере, дополнительным компонентом.
7. Способ по п.5, отличающийся тем, что первый компонент перед напылением смешивают с, по меньшей мере, дополнительным компонентом.
8. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют, по меньшей мере, органический и/или, по меньшей мере, керамический армирующий компонент(202).
9. Способ по п.5, отличающийся тем, что используют, по меньшей мере, органический и/или, по меньшей мере, керамический армирующий компонент(202).
10. Способ по п.6, отличающийся тем, что используют, по меньшей мере, органический и/или, по меньшей мере, керамический армирующий компонент(202).
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют компонент металлической матрицы, имеющий, по меньшей мере, один металл и/или сплав металла, выбранный из группы, содержащей олово, медь, серебро, золото, никель, цинк, платину, палладий, железо, титан и алюминий.
12. Композиционный материал с металлической матрицей (200, 210) с содержащей, по меньшей мере, один металлический компонент металлической матрицей (201, 211) и, по меньшей мере, одним расположенным в металлической матрице (201, 211) армирующим компонентом (202), причем композиционный материал с металлической матрицей (200, 210) получен способом по одному из предыдущих пунктов.
13. Композиционный материал с металлической матрицей (200, 210) по п.12, имеющий от 0,1 до 20%, преимущественно от 0,1 до 5%, преимущественно от 0,2 до 5% нанотрубок углерода (202) в качестве армирующего компонента (202).
14. Композиционный материал с металлической матрицей (200, 210) по п.12 или 13, имеющий остаточную пористость от 0,2 до 20% относительно армирующего компонента и/или от 0,2 до 10% относительно металлического компонента.
15. Применение композиционного материала с металлической матрицей по одному из пп.12-14 для производства электромеханической детали, в частности, с покрытием композиционного материала с металлической матрицей.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009026655A DE102009026655B3 (de) | 2009-06-03 | 2009-06-03 | Verfahren zur Herstellung eines Metallmatrix-Verbundwerkstoffs, Metallmatrix-Verbundwerkstoff und seine Verwendung |
DE102009026655.0 | 2009-06-03 | ||
PCT/EP2010/003242 WO2010139423A1 (de) | 2009-06-03 | 2010-05-27 | Verfahren zur herstellung eines metallmatrix-verbundwerkstoffs |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011154031A RU2011154031A (ru) | 2013-07-20 |
RU2536847C2 true RU2536847C2 (ru) | 2014-12-27 |
Family
ID=41352054
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011154031/02A RU2536847C2 (ru) | 2009-06-03 | 2010-05-27 | Способ производства композиционного материала с металлической матрицей |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120077017A1 (ru) |
EP (2) | EP2261397A1 (ru) |
JP (1) | JP2012528934A (ru) |
KR (1) | KR20120027350A (ru) |
CN (1) | CN102458719A (ru) |
DE (1) | DE102009026655B3 (ru) |
RU (1) | RU2536847C2 (ru) |
WO (1) | WO2010139423A1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2610189C1 (ru) * | 2015-10-07 | 2017-02-08 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ получения полуфабриката для изготовления металлического композиционного материала |
RU2634099C1 (ru) * | 2016-11-22 | 2017-10-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Способ получения износостойкого многослойного композита на металлической поверхности |
RU2720281C1 (ru) * | 2017-04-12 | 2020-04-28 | Абб Швайц Аг | Графеновый композиционный материал для скользящего контакта |
RU2779482C2 (ru) * | 2020-03-27 | 2022-09-07 | Маготто Интернасьональ С.А. | Композитный изнашиваемый компонент |
Families Citing this family (83)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009054427B4 (de) * | 2009-11-25 | 2014-02-13 | Kme Germany Ag & Co. Kg | Verfahren zum Aufbringen von Gemengen aus Kohlenstoff und Metallpartikeln auf ein Substrat, nach dem Verfahren erhältliches Substrat und dessen Verwendung |
EP2771395B8 (en) | 2011-10-27 | 2017-10-18 | Garmor Inc. | Method of making high-strength graphene nanocomposites and nanocomposite obtained therefrom. |
US20150368535A1 (en) * | 2013-01-28 | 2015-12-24 | United Technologies Corporation | Graphene composites and methods of fabrication |
US9253823B2 (en) | 2013-02-10 | 2016-02-02 | The Boeing Company | Metal matrix composite used as a heating element |
US9758379B2 (en) | 2013-03-08 | 2017-09-12 | University Of Central Florida Research Foundation, Inc. | Large scale oxidized graphene production for industrial applications |
JP6134396B2 (ja) | 2013-03-08 | 2017-05-24 | ガーマー インク.Garmor, Inc. | ホストにおけるグラフェン同伴 |
GB2513867A (en) * | 2013-05-07 | 2014-11-12 | Mahle Int Gmbh | Sliding engine component |
US10006141B2 (en) | 2013-06-20 | 2018-06-26 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Method to produce metal matrix nanocomposite |
DE102013014915A1 (de) * | 2013-09-11 | 2015-03-12 | Airbus Defence and Space GmbH | Kontaktwerkstoffe für Hochspannungs-Gleichstrombordsysteme |
CN103614583B (zh) * | 2013-09-29 | 2016-04-13 | 魏玲 | 一种新型高导电率、高强度石墨烯/铜材料及其制备方法 |
EP2871257A1 (de) * | 2013-11-11 | 2015-05-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Beschichten mit anschließendem Umschmelzverfahren |
DE202014101175U1 (de) * | 2014-03-14 | 2014-03-24 | Axyn TeC Dünnschichttechnik GmbH | Materialverbund aus Metall / DLC / faserverstärktem Kunststoff |
US9932226B2 (en) * | 2014-05-02 | 2018-04-03 | The Boeing Company | Composite material containing graphene |
KR101627208B1 (ko) * | 2014-06-17 | 2016-06-03 | 연세대학교 산학협력단 | 음의 열 팽창 계수를 가지는 물질을 이용한 기능성 코팅 구조, 이의 제조방법 및 이를 적용한 미세 전동 장치 |
EP3194337A4 (en) | 2014-08-18 | 2018-04-11 | Garmor Inc. | Graphite oxide entrainment in cement and asphalt composite |
CN104264093A (zh) * | 2014-09-11 | 2015-01-07 | 芜湖鼎瀚再制造技术有限公司 | 一种Fe-Gr-Ni纳米涂层及其制备方法 |
CN104233084B (zh) * | 2014-09-11 | 2016-09-28 | 芜湖鼎瀚再制造技术有限公司 | 一种Fe-Gr-B-Si纳米涂层及其制备方法 |
CN104264099B (zh) * | 2014-09-17 | 2016-06-15 | 芜湖鼎瀚再制造技术有限公司 | 一种Fe-Gr-Si纳米涂层及其制备方法 |
US10669635B2 (en) | 2014-09-18 | 2020-06-02 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Methods of coating substrates with composite coatings of diamond nanoparticles and metal |
EP3006605A1 (fr) * | 2014-10-08 | 2016-04-13 | The Swatch Group Research and Development Ltd. | Revêtement composite auto-lubrifiant |
US9873827B2 (en) | 2014-10-21 | 2018-01-23 | Baker Hughes Incorporated | Methods of recovering hydrocarbons using suspensions for enhanced hydrocarbon recovery |
CN104451523A (zh) * | 2014-10-30 | 2015-03-25 | 程敬卿 | 一种轮胎模具再制造工艺 |
US10167392B2 (en) | 2014-10-31 | 2019-01-01 | Baker Hughes Incorporated | Compositions of coated diamond nanoparticles, methods of forming coated diamond nanoparticles, and methods of forming coatings |
CN105665695B (zh) * | 2014-11-18 | 2017-10-17 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种铜基耐磨耐冲击双金属复合材料及其制备方法 |
EP3053968B1 (en) | 2015-02-06 | 2017-05-17 | Schaeffler Baltic, SIA | A nanocomposite solid lubricant coating |
KR101727931B1 (ko) * | 2015-02-06 | 2017-05-02 | 나코 테크놀로지스, 에스아이에이 | 나노복합 고체 윤활제 코팅 |
CA2980168C (en) | 2015-03-23 | 2020-09-22 | Garmor Inc. | Engineered composite structure using graphene oxide |
US20180105918A1 (en) * | 2015-03-27 | 2018-04-19 | University Of Central Florida Research Foundation, Inc. | Thermal Spray of Repair and Protective Coatings |
EP3283448B1 (en) | 2015-04-13 | 2022-06-01 | Asbury Graphite of North Carolina, Inc. | Graphite oxide reinforced fiber in hosts such as concrete or asphalt |
CN104827023A (zh) * | 2015-05-09 | 2015-08-12 | 安徽鼎恒再制造产业技术研究院有限公司 | 一种高强度Fe-SiC-Mo涂层材料及其制备方法 |
CN104964607B (zh) * | 2015-05-15 | 2016-08-17 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种带增强相梯度层的装甲板及其制备方法 |
CN104964608B (zh) * | 2015-05-15 | 2016-08-17 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种带连续梯度增强相的装甲板及其制备方法 |
US11482348B2 (en) | 2015-06-09 | 2022-10-25 | Asbury Graphite Of North Carolina, Inc. | Graphite oxide and polyacrylonitrile based composite |
US10155899B2 (en) | 2015-06-19 | 2018-12-18 | Baker Hughes Incorporated | Methods of forming suspensions and methods for recovery of hydrocarbon material from subterranean formations |
CN105154711A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-12-16 | 苏州莱特复合材料有限公司 | 碳纳米管增强铝青铜基复合材料及其制备方法 |
WO2017053204A1 (en) | 2015-09-21 | 2017-03-30 | Garmor Inc. | Low-cost, high-performance composite bipolar plate |
CN105385877A (zh) * | 2015-11-09 | 2016-03-09 | 昆明贵金属研究所 | 新型银基电接触复合材料及其制备方法 |
CN105506621B (zh) * | 2015-11-26 | 2018-08-31 | 常州二维碳素科技股份有限公司 | 一种石墨烯复合材料及其生产工艺 |
CN105441854A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-03-30 | 合肥中澜新材料科技有限公司 | 一种抗热氧化发动机汽缸内壁耐磨涂层及其制备方法 |
CN106048285B (zh) * | 2016-06-20 | 2017-10-13 | 山东建筑大学 | 一种制备碳纳米管‑石墨烯粉末复合增强锡铅合金的方法 |
KR101876988B1 (ko) * | 2016-07-29 | 2018-07-11 | 주식회사 엠에스 오토텍 | 핫스탬핑용 금형 |
CN106255323B (zh) * | 2016-08-18 | 2018-04-17 | 武汉华尚绿能科技股份有限公司 | 一种3d打印制备玻璃基电路板的方法 |
CN106378544A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-02-08 | 安徽克里斯特新材料有限公司 | 一种金属基石墨烯热喷涂复合焊丝及其制备方法 |
CN106271210A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-01-04 | 安徽克里斯特新材料有限公司 | 一种铁基石墨烯堆焊复合焊料及其制备方法 |
CN106378545A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-02-08 | 安徽克里斯特新材料有限公司 | 一种石墨烯复合粉末焊料及其制备方法 |
CN106350757A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-01-25 | 安徽克里斯特新材料有限公司 | 使用热喷涂方法制备改性铁基石墨烯增强复合材料的方法 |
CN106271227A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-01-04 | 安徽克里斯特新材料有限公司 | 一种改性铁基石墨烯热喷涂复合焊丝及其制备方法 |
CN106350758A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-01-25 | 安徽克里斯特新材料有限公司 | 使用热喷涂方法制备石墨烯增强铁基复合材料的方法 |
CN106378512A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-02-08 | 安徽克里斯特新材料有限公司 | 基于铁基石墨烯复合焊料的压辊辊面气体保护堆焊方法 |
CN106238963A (zh) * | 2016-09-18 | 2016-12-21 | 安徽克里斯特新材料有限公司 | 一种改性铁基石墨烯复合焊料及其制备方法 |
CN106312368A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-01-11 | 安徽克里斯特新材料有限公司 | 一种铁基石墨烯热喷涂复合焊丝及其制备方法 |
CN106378551A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-02-08 | 安徽克里斯特新材料有限公司 | 一种石墨烯复合粉末热喷涂复合焊丝及其制备方法 |
CN106244976A (zh) * | 2016-09-18 | 2016-12-21 | 安徽克里斯特新材料有限公司 | 使用热喷涂方法制备金属基石墨烯增强复合材料的方法 |
CN106378550A (zh) * | 2016-09-18 | 2017-02-08 | 安徽克里斯特新材料有限公司 | 一种金属基石墨烯堆焊复合焊料及其制备方法 |
CN106244971A (zh) * | 2016-09-18 | 2016-12-21 | 安徽克里斯特新材料有限公司 | 使用热喷涂方法制备石墨烯增强复合材料的方法 |
RU2632345C1 (ru) * | 2016-09-30 | 2017-10-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" | Способ получения листовых композиционных материалов с дисперсно-армированными частицами |
WO2018081413A1 (en) | 2016-10-26 | 2018-05-03 | Garmor Inc. | Additive coated particles for low high performance materials |
US10363634B2 (en) | 2016-12-22 | 2019-07-30 | United Technologies Corporation | Deposited structure with integral cooling enhancement features |
US10563310B2 (en) | 2016-12-22 | 2020-02-18 | United Technologies Corporation | Multi-wall deposited thin sheet structure |
US10648084B2 (en) | 2016-12-22 | 2020-05-12 | United Technologies Corporation | Material deposition to form a sheet structure |
US10519552B2 (en) | 2016-12-22 | 2019-12-31 | United Technologies Corporation | Deposited material structure with integrated component |
US10907256B2 (en) * | 2016-12-22 | 2021-02-02 | Raytheon Technologies Corporation | Reinforcement of a deposited structure forming a metal matrix composite |
CN107326358B (zh) * | 2017-06-26 | 2020-06-19 | 华南理工大学 | 一种高导电耐腐蚀银-碳纳米管/纳米金刚石复合膜层及制备与应用 |
DE102017218592A1 (de) * | 2017-10-18 | 2019-04-18 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Herstellung eines Gleitlagers sowie ein mit dem Verfahren hergestelltes Gleitlager |
CN107779809B (zh) * | 2017-10-23 | 2019-05-14 | 宁国市正兴耐磨材料有限公司 | 一种复合涂层耐磨球的制备方法 |
FR3077287B1 (fr) * | 2018-01-31 | 2023-09-22 | Saint Gobain Ct Recherches | Poudre pour revetement de chambre de gravure |
US11629420B2 (en) | 2018-03-26 | 2023-04-18 | Global Graphene Group, Inc. | Production process for metal matrix nanocomposite containing oriented graphene sheets |
US10685760B2 (en) * | 2018-05-25 | 2020-06-16 | General Cable Technologies Corporation | Ultra-conductive wires and methods of forming thereof |
CN108754492A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-11-06 | 阜南县奋进机械制造有限公司 | 一种pdc钢体钻头表面增强方法 |
DE102018005363A1 (de) | 2018-07-02 | 2020-01-02 | Technische Universität Chemnitz | Verfahren zur Herstellung eines metallischen Halbzeugs oder Fertigteils als Werkstoffverbund mit funktionalisierter Oberfläche und derartiges Halbzeug oder Fertigteil |
US10861616B2 (en) * | 2018-07-23 | 2020-12-08 | General Cable Technologies Corporation | Cables exhibiting increased ampacity due to lower temperature coefficient of resistance |
CN109108297B (zh) * | 2018-09-14 | 2021-10-08 | 宁波瑞丰汽车零部件有限公司 | 一种汽车转向动力缸活塞 |
CN111172421A (zh) * | 2018-12-02 | 2020-05-19 | 苏州大德碳纳米科技有限公司 | 一种由粉末冶金制备的含铜铝-富勒烯/富勒烯碳粉的复合材料及其制备方法 |
CN109943755B (zh) * | 2019-04-19 | 2021-03-23 | 中国兵器科学研究院宁波分院 | 一种电子封装用铝基复合材料的制备方法 |
CN110318017B (zh) * | 2019-06-13 | 2021-06-11 | 东南大学 | 一种增韧补强原位反应式微织构自润滑轴承及其制备方法 |
CN110257822B (zh) * | 2019-06-13 | 2021-06-01 | 东南大学 | 一种增韧补强原位反应式微织构自润滑涂层刀具及其制备方法 |
US11791061B2 (en) | 2019-09-12 | 2023-10-17 | Asbury Graphite North Carolina, Inc. | Conductive high strength extrudable ultra high molecular weight polymer graphene oxide composite |
CN110802225B (zh) * | 2019-10-11 | 2021-12-17 | 广州盛门新材料科技有限公司 | 一种铜包覆石墨烯的制备方法 |
CN110846597B (zh) * | 2019-11-27 | 2021-07-13 | 哈尔滨工业大学 | 一种碳化硅纳米线混杂增强钨酸锆/铝复合材料及其制备方法 |
WO2022094359A1 (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-05 | Allied Feather & Down Corp. | Insulation fill material, and related articles, systems and methods |
CN112408380B (zh) * | 2020-10-30 | 2022-04-01 | 燕山大学 | 一种激光原位合成亚微米级球形石墨的制备方法 |
CN113981336B (zh) * | 2021-09-30 | 2022-11-22 | 深圳市联域光电股份有限公司 | 一种led灯用含碳化物/石墨烯三明治结构的铝合金复合散热材料及其制备方法 |
CN113628780B (zh) * | 2021-10-12 | 2021-12-21 | 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 | 一种低成本低阻厚膜电阻浆料 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2049151C1 (ru) * | 1992-06-01 | 1995-11-27 | Владимир Анатольевич Иванов | Способ получения композиционного материала, армированного нитевидными структурами, и устройство для его осуществления |
RU2244036C2 (ru) * | 2003-03-05 | 2005-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный институт стали и сплавов" (технологический университет) | Металломатричный композит |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8713449D0 (en) * | 1987-06-09 | 1987-07-15 | Alcan Int Ltd | Aluminium alloy composites |
CA2015213C (en) * | 1990-04-23 | 1998-04-14 | Gilles Cliche | Tic based materials and process for producing same |
DE69016433T2 (de) | 1990-05-19 | 1995-07-20 | Papyrin Anatolij Nikiforovic | Beschichtungsverfahren und -vorrichtung. |
WO1997003776A1 (en) * | 1995-07-17 | 1997-02-06 | Westaim Technologies Inc. | Composite powders |
US6245442B1 (en) * | 1997-05-28 | 2001-06-12 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo | Metal matrix composite casting and manufacturing method thereof |
DE10046956C2 (de) * | 2000-09-21 | 2002-07-25 | Federal Mogul Burscheid Gmbh | Thermisch aufgetragene Beschichtung für Kolbenringe aus mechanisch legierten Pulvern |
WO2003007312A2 (en) * | 2001-05-24 | 2003-01-23 | Fry's Metals , Inc. | Thermal interface material and heat sink configuration |
EP1452614B1 (en) * | 2001-11-09 | 2017-12-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Sintered diamond having high thermal conductivity |
US6808817B2 (en) * | 2002-03-15 | 2004-10-26 | Delphi Technologies, Inc. | Kinetically sprayed aluminum metal matrix composites for thermal management |
EP1358943B1 (de) * | 2002-04-29 | 2008-07-30 | Sulzer Metco AG | Verfahren und Vorrichtung zum Lichtbogenspritzen |
JP2005029873A (ja) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ナノカーボン分散被膜の形成方法及びナノカーボン分散被膜 |
JP4409872B2 (ja) * | 2003-07-30 | 2010-02-03 | 株式会社東芝 | 高強度高電気伝導度アルミニウム合金基複合材料およびその製造方法 |
DE10334704A1 (de) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Daimlerchrysler Ag | Durch ein thermisches Spritzverfahren abgeschiedene freitragende dreidimensionale Bauteile |
DE10335470A1 (de) * | 2003-08-02 | 2005-02-24 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung oder Modifizierung von Oberflächen |
DE102005020611A1 (de) * | 2005-05-03 | 2006-11-16 | Bouaifi, Belkacem, Priv.-Doz. Dr.-Ing. habil. | Werkstoffsystem zum thermischen Beschichten zur Herstellung einer Schutzschicht auf metallischen Werkstücken |
US20070194085A1 (en) * | 2006-01-09 | 2007-08-23 | Spinella Donald J | High velocity metallic powder spray fastening |
US20070158619A1 (en) | 2006-01-12 | 2007-07-12 | Yucong Wang | Electroplated composite coating |
JP2007291432A (ja) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Nissan Motor Co Ltd | 金属基複合材及び金属基複合構造体 |
JP5013364B2 (ja) * | 2006-09-12 | 2012-08-29 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | サーメット皮膜形成方法とそれにより得られたサーメット被覆部材 |
US7758916B2 (en) * | 2006-11-13 | 2010-07-20 | Sulzer Metco (Us), Inc. | Material and method of manufacture of a solder joint with high thermal conductivity and high electrical conductivity |
US7820238B2 (en) * | 2006-12-20 | 2010-10-26 | United Technologies Corporation | Cold sprayed metal matrix composites |
CN101285187B (zh) * | 2008-05-15 | 2010-08-18 | 西北工业大学 | 一种颗粒增强金属基复合材料的制备方法 |
DE102009054427B4 (de) * | 2009-11-25 | 2014-02-13 | Kme Germany Ag & Co. Kg | Verfahren zum Aufbringen von Gemengen aus Kohlenstoff und Metallpartikeln auf ein Substrat, nach dem Verfahren erhältliches Substrat und dessen Verwendung |
-
2009
- 2009-06-03 DE DE102009026655A patent/DE102009026655B3/de not_active Expired - Fee Related
- 2009-10-23 EP EP20090173920 patent/EP2261397A1/de not_active Withdrawn
-
2010
- 2010-05-27 WO PCT/EP2010/003242 patent/WO2010139423A1/de active Application Filing
- 2010-05-27 RU RU2011154031/02A patent/RU2536847C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2010-05-27 US US13/375,685 patent/US20120077017A1/en not_active Abandoned
- 2010-05-27 JP JP2012513495A patent/JP2012528934A/ja active Pending
- 2010-05-27 CN CN2010800249353A patent/CN102458719A/zh active Pending
- 2010-05-27 EP EP10724291A patent/EP2437904A1/de not_active Withdrawn
- 2010-05-27 KR KR20117029941A patent/KR20120027350A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2049151C1 (ru) * | 1992-06-01 | 1995-11-27 | Владимир Анатольевич Иванов | Способ получения композиционного материала, армированного нитевидными структурами, и устройство для его осуществления |
RU2244036C2 (ru) * | 2003-03-05 | 2005-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный институт стали и сплавов" (технологический университет) | Металломатричный композит |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
LAHA T. et al. Carbon nanotube reinforced aluminum nanocomposite via plasma and high velocity oxy-fuel spray forming. Journal of nanoscience and nanotechnology. 2007, N 2, vol. 7, рр. 1-10. LAHA T. et al. Synthesis and characterisation of plasma spray formed carbon nanotube reinforced aluminium composite. Materials science and engineering A 381, 2004, pp 249-258. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2610189C1 (ru) * | 2015-10-07 | 2017-02-08 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ получения полуфабриката для изготовления металлического композиционного материала |
RU2634099C1 (ru) * | 2016-11-22 | 2017-10-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Способ получения износостойкого многослойного композита на металлической поверхности |
RU2720281C1 (ru) * | 2017-04-12 | 2020-04-28 | Абб Швайц Аг | Графеновый композиционный материал для скользящего контакта |
US11183344B2 (en) | 2017-04-12 | 2021-11-23 | Hitachi Energy Switzerland Ag | Graphene composite material for sliding contact |
RU2779482C2 (ru) * | 2020-03-27 | 2022-09-07 | Маготто Интернасьональ С.А. | Композитный изнашиваемый компонент |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20120077017A1 (en) | 2012-03-29 |
JP2012528934A (ja) | 2012-11-15 |
EP2437904A1 (de) | 2012-04-11 |
EP2261397A1 (de) | 2010-12-15 |
WO2010139423A1 (de) | 2010-12-09 |
CN102458719A (zh) | 2012-05-16 |
RU2011154031A (ru) | 2013-07-20 |
DE102009026655B3 (de) | 2011-06-30 |
KR20120027350A (ko) | 2012-03-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2536847C2 (ru) | Способ производства композиционного материала с металлической матрицей | |
CN102648246B (zh) | 用于向金属或合金层涂覆碳/锡混合物的方法 | |
Chen et al. | Infiltration sintering of WCu alloys from copper-coated tungsten composite powders for superior mechanical properties and arc-ablation resistance | |
Bakshi et al. | Carbon nanotube reinforced metal matrix composites-a review | |
Kretz et al. | The electroless deposition of nickel on SiC particles for aluminum matrix composites | |
KR100907334B1 (ko) | 알루미늄과 탄소재료 간의 공유결합을 형성하는 방법, 알루미늄과 탄소재료 복합체를 제조하는 방법 및 그 방법에 의하여 제조된 알루미늄과 탄소재료 복합체 | |
Kim et al. | Cold spraying of in situ produced TiB2–Cu nanocomposite powders | |
KR20080006624A (ko) | 스퍼터 타깃과 x-레이 애노드의 제조 또는 재처리를 위한코팅 공정 | |
Yao et al. | Relationships between the properties and microstructure of Mo–Cu composites prepared by infiltrating copper into flame-sprayed porous Mo skeleton | |
Nie et al. | Fabrication and thermal conductivity of copper matrix composites reinforced by tungsten-coated carbon nanotubes | |
US20110318504A1 (en) | Method for fabricating composite material comprising nano carbon and metal or ceramic | |
US10446336B2 (en) | Contact assembly for electrical devices and method for making | |
WO2020117102A1 (ru) | Способ получения нанокомпозиционного материала на основе меди, упрочненного углеродными нановолокнами | |
Wakuda et al. | Ag nanoparticle paste synthesis for room temperature bonding | |
Pal et al. | Investigation of the electroless nickel plated sic particles in sac305 solder matrix | |
Daoush | Processing and characterization of CNT/Cu nanocomposites by powder technology | |
JP5077660B2 (ja) | 金属粉末複合材を製造するコーティング組成物と、該金属粉末複合材によって製造された金属複合材、金属積層複合材、およびこれらの製造方法 | |
Jung et al. | Ultrasonic spray pyrolysis for air-stable copper particles and their conductive films | |
Zhan et al. | Preparation and mechanism of Cu/GO/Cu laminated composite foils with improved thermal conductivity and mechanical property by architectural design | |
Luo et al. | The activated sintering of WCu composites through spark plasma sintering | |
Varol et al. | Enhancement of electrical and thermal conductivity of low-cost novel Cu–Ag alloys prepared by hot-pressing and electroless plating from recycled electrolytic copper powders | |
Barcena et al. | Microstructural study of vapour grown carbon nanofibre/copper composites | |
CN114293133B (zh) | 一种宽温域自润滑涂层的喷涂材料、制备方法、及其应用 | |
KR101850011B1 (ko) | 은-은 코팅 탄소나노튜브 복합소재를 이용한 고방열성 및 내아크성을 갖는 전기접점재료 및 이의 제조방법 | |
Li et al. | Fabrication of Cu-GO layered composites with enhanced thermal conductivity by ultrasonic spraying and electrodeposition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190528 |