一种金属基复合材料的连铸装置和连铸方法

    公开(公告)号:CN118127357A

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN202410188226.2

    申请日:2024-02-20

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种金属基复合材料的连铸装置和连铸方法,该连铸装置包括Ⅰ号熔化坩埚、Ⅱ号熔化坩埚、复合坩埚、出料管、冷却装置、气氛保护装置、加热装置、保温装置、机械搅拌装置、电磁搅拌装置和牵引装置。使用本发明的连铸装置,两股金属熔体在复合腔中进行充分的液相原位反应后,通过机械搅拌装置促使强化颗粒均匀分布,随后金属熔体在牵引装置的带动下,流经电磁搅拌区域和冷却区域,进行熔体冷却并连铸成型,采用本发明的连铸方法,不仅实现了原位复合,并且有效解决了金属熔体中颗粒团聚和冷却过程中颗粒团聚的问题。该工艺流程短,使用设备简单,且可以连续生产。

    一种金属基复合材料的原位反应制备装置及其方法

    公开(公告)号:CN118127356A

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN202410188225.8

    申请日:2024-02-20

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种金属基复合材料的原位反应制备装置及其方法,该原位反应制备装置主要包括感应加热器、复合坩埚、两个熔化坩埚、搅拌器、气氛保护装置、水冷结晶器。该装置通过电磁搅拌和机械搅拌的协同作用,使复合坩埚中的混合熔体更加均匀和原位反应更加充分,同时避免了强化颗粒的粗化和团聚;通过气氛保护,减少了炉渣的生成和元素的烧损,保证复合材料成分的精确控制;通过原位反应,增加了强化粒子与金属基体的湿润性,确保两者的良好结合;采用本发明的制备方法,可以使原位反应更加充分,从而获得强化颗粒细小和均匀分布、综合性能良好的金属基复合材料。

    一种铜基复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN117904485A

    公开(公告)日:2024-04-19

    申请号:CN202410084784.4

    申请日:2024-01-19

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种铜基复合材料,包括以下质量百分含量的组分:1‑10%Sn、5‑25%Cr3C2、5‑25%Ti3SiC2和余量的Cu。其制备方法:将Cu粉、Sn粉、Cr3C2和Ti3SiC2粉末进行机械混合,得到混合粉末;将混合粉末干燥,压制成型,得到冷压坯体;将冷压坯体真空热压烧结,得到铜基复合材料。本发明还公开了一种铜基复合材料在航天航空、高速列车、风电或船舶的离合器与制动装置中的应用。本发明将Sn、Cr3C2和Ti3SiC2加入到铜基体中形成铜基复合材料,各原料之间相互协同,使铜基复合材料具有预料不到的高承载、高强度、高耐蚀、耐高温性能及优异的耐磨性。

    一种高强导电弹性铜合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN115094266B

    公开(公告)日:2023-06-27

    申请号:CN202210793449.2

    申请日:2022-07-05

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高强导电弹性铜合金,包括以下元素:元素Ni、Co中的至少一种;且Ni+Co的质量含量为10‑20wt.%;元素Si、Sn、Al中的至少一种;Ni、Co、Si、Sn、Al元素的质量比还满足:6.2:1≤(Ni+Co)/(Si+Al+Sn)≤9:1;余量为Cu以及不可避免的杂质。本发明还提供一种高强导电弹性铜合金的制备方法。本发明的高强导电弹性铜合金,合金强度高、弹性高、导电性好、室温和高温阻尼性能优异。

    一种多族多元素合金/碳纳米管催化材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN114713245B

    公开(公告)日:2023-06-20

    申请号:CN202210369558.1

    申请日:2022-04-08

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种多族多元素合金/碳纳米管催化材料及其制备方法与应用,由基体碳纳米管和负载于碳纳米管上的多族多元素高熵纳米合金组成,其中,基体碳纳米管的质量百分含量为40~70wt%,余量为多族多元素高熵纳米合金,各组分的质量百分比之和为100%。本发明所述多族多元素合金/碳纳米管催化材料,多族多元素合金锚定在碳纳米管上,一方面提高了材料的导电性,加快催化过程中的电子转移,另外一方面,利用多元素的协同作用,提高了材料的催化性能和催化效率;本发明进一步通过调控工艺参数,可以调整多族多元素合金的颗粒大小、成分和在CNTs的包覆率,本发明制备方法简单,成本相对Pt/C低廉,对设备要求不高,能够适用于大规模生产。

    一种具有宽频电磁屏蔽的稀土铜合金材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN114540657B

    公开(公告)日:2022-11-25

    申请号:CN202210302997.0

    申请日:2022-03-24

    Abstract: 本发明公开了一种具有宽频电磁屏蔽的稀土铜合金材料及其制备方法,按照质量百分比,由以下组分组成:Fe:5.0~15.0wt%、Si:0.4~1.2wt%、Mg:0.2~0.4wt%、Y:0.05~0.3wt%、Cr:0.2~0.5wt%、Zr:0.05~0.15wt%,余量为Cu,各组分之和为100%。本发明的铜铁合金中加入了特定比例的Si元素,可以与Fe形成FeSi相,稀土Y与Si的联合添加在进一步纯净合金熔体除气脱氧的基础上,更有利于铜铁合金中Fe相的析出,显著提高铜铁合金基体的导电率。铜合金基体作为良导体类屏蔽材料可以实现静电场及高频电磁场的屏蔽,而合金中析出的大量铁硅相可以作为铁磁类屏蔽材料实现低频磁场的屏蔽,从而实现宽频电磁屏蔽。Mg、Cr、Zr元素可以在小幅降低导电率的同时大幅提高合金的加工硬化率,从而提高合金的力学性能。

    一种有色金属材料的制备方法

    公开(公告)号:CN115044788A

    公开(公告)日:2022-09-13

    申请号:CN202210964394.7

    申请日:2022-08-12

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种有色金属材料的制备方法,按设计比例配取各金属原料,熔炼获得熔体,将熔体定向凝固获得柱状晶组织的铸锭;然后将铸锭进行电脉冲均匀化处理,将经电脉冲均匀化处理的铸锭进行电脉冲拉拔获得拉拔试样,再经时效处理即得有色金属材料,所述有色金属材料为丝材或线材。本发明通过利用定向凝固技术以及电脉冲热处理技术获得无偏析柱状晶组织的铸锭,通过电脉冲拉拔技术在快速细化基体晶粒尺寸,消除加工硬化现象,大幅度增加材料的塑性成型能力,最后通过时效处理获得细小弥散的第二相粒子,以获得超高强力学性能的铜合金线材,丝材。

    一种高熵合金多段混铸装置及其方法

    公开(公告)号:CN114833329A

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN202210545475.3

    申请日:2022-05-19

    Abstract: 本发明公开了一种高熵合金多段混铸装置及其方法,包括:N个区域熔炼炉,用于分别熔炼不同的金属获得金属熔体,心部熔炼炉,通过N条导流管分别与N个区域熔炼炉的出液口相连,将在N个区域熔炼炉熔炼后的金属熔体进行混合,所述心部熔炼炉包含心部坩埚,所述心部坩埚由位于上部的两个半圆筒状的石墨坩埚以及位于下部的氧化铝坩埚通过销链接的方式组成,其中两个半圆筒状的石墨坩埚通过顶部封盖连接外置的脉冲电源的正负极,为金属熔体的混合提供脉冲电流。利用上述不同的金属进行熔炼,解决了传统熔铸过程中往溶剂金属中添加溶质金属时由于熔点不一导致溶质团聚,区域成分浓度差异等现象,提高了材料的力学性能。

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