【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及層狀復合材料，尤其涉及一種cpc層狀復合材料及其制備方法。
技術介紹
1、mo-cu復合材料由互不相容的兩相組成，但是其兼顧了mo、cu兩相的高導電、高導熱與耐電弧燒蝕性能，符合高壓電觸頭材料的服役要求。其次，mo-cu復合材料作為高壓電器元件的“心臟”，主要承擔著高壓輸電網絡的啟動與關閉工作，隨著特高壓電網的建立與發展，電觸頭材料的服役環境也愈來愈苛刻，對電觸頭材料的性能要求不斷提升，而高壓電觸頭材料在長期苛刻服役過程中的失效問題，必然會導致高壓輸電線路的正常運行，遏制著國家經濟命脈的發展，因此制備出界面結合良好及性能優異的cpc層狀材料具有深遠的戰略性意義。而對于高壓電觸頭cpc層狀復合材料制備過程中層間的界面結合問題一直是亟待解決的技術難題，為改善cpc層狀復合材料的界面結合性能，實現mo-mo、mo-cu雙界面及cpc層狀復合材料性能的調控，利用火焰噴涂技術制備多孔mo骨架，實現mo-mo界面沉積過程中的調控，通過“還原-燒結-熔滲”工藝，同步實現mo-mo界面及mo-cu界面的雙界面調控，利用熱軋工藝進一步塑性及調控，實現“熱-力耦合”作用下cpc雙界面的同步調控。旨在通過制備及界面調控優化，提高cpc層狀復合材料的致密度，控制mo、cu兩相的成分配比，提高cpc層狀復合材料苛刻環境下的服役壽命。
2、目前，針對于cpc層狀復合材料的制備方法主要是通過熱軋復合、冷軋減薄制備層狀復合材料，其主要步驟如下：通過機械合金化或化學法制備mo-cu復合粉體，采用冷壓成型，在真空或氣氛環境進行燒結制備mo
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種cpc層狀復合材料及其制備方法。所述制備方法能夠改善cpc層狀復合材料的界面結合性能。
2、為了實現上述專利技術目的，本專利技術提供以下技術方案：
3、本專利技術提供了一種cpc層狀復合材料的制備方法，包括以下步驟：
4、采用氧-乙炔火焰噴涂法，以球形mo粉末作為原料，在基體表面制備多孔mo骨架；
5、將所述多孔mo骨架進行還原處理后，依次進行真空燒結、真空熔滲銅和熱軋處理，得到所述cpc層狀復合材料。
6、優選的，制備所述多孔mo骨架前，還包括對所述球形mo粉末進行干燥處理以及對所述基體依次進行噴砂處理和預熱處理；
7、所述干燥處理的溫度為80～150℃，時間為1～2h；
8、所述預熱處理的溫度為580～620℃。
9、優選的，所述氧-乙炔火焰噴涂法的乙炔流量為150～300l/h，噴涂距離為20～50mm，噴槍移動速度為50～150mm/s，氧和乙炔壓力比為(0.2～0.6)：(0.1～0.2)，送粉量為5～15g/min。
10、優選的，所述多孔mo骨架的厚度為2～5mm。
11、優選的，所述還原處理的溫度為920～1100℃，保溫時間為2～6h，氫氣流量為0.5～2ml/min，升溫速率為5～10℃/min，降溫速率為3～5℃/min。
12、優選的，所述真空燒結的真空度為10-1～10-2pa，溫度為1200～1400℃，保溫時間為2～4h，升溫速率為5～10℃/min，降溫速率為3～5℃/min。
13、優選的，所述真空熔滲所需銅的體積與所述多孔mo骨架的孔體積比為(1.5～10)：1；
14、所述真空熔滲銅所需銅板預置在多孔mo骨架的四周；
15、所述真空熔滲銅的真空度為10-1～10-2pa，溫度為1100～1400℃，保溫時間為2～4h，升溫速率為5～10℃/min，降溫速率為3～5℃/min。
16、優選的，所述熱軋處理的預熱溫度為600～800℃，時間為5～10min，熱軋溫度為500～800℃，軋制變形量為50～80％，單次下壓量為1～2mm。
17、優選的，所述熱軋處理后，還包括退火；
18、所述退火的溫度為380～420℃，保溫時間為1h。
19、本專利技術還提供了上述技術方案所述制備方法制備得到的cpc層狀復合材料，所述cpc層狀復合材料為“三明治結構”，包括依次層疊設置的第一外部表層、內部芯層和第二外部表層；
20、所述內部芯層為mo-cu復合材料層，所述第一外部表層和第二外部表層均為熔滲銅層；
21、所述第一外部表層、內部芯層和第二外部表層的厚度之比為1：(1～5)：1。
22、本專利技術提供了一種cpc層狀復合材料的制備方法，包括以下步驟：采用氧-乙炔火焰噴涂法，以球形mo粉末作為原料，在基體表面制備多孔mo骨架；將所述多孔mo骨架進行還原處理后，依次進行真空燒結、真空熔滲銅和熱軋處理，得到所述cpc層狀復合材料。
23、與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：
24、1)本專利技術通過氧-乙炔火焰噴涂過程和真空熔滲銅的過程，實現所述cpc層狀復合材料的內部芯層多孔mo骨架孔隙率及外部cu層的控制，實現cpc層狀復合材料的制備；
25、2)本專利技術通過氧-乙炔火焰噴涂技術制備多孔mo骨架并結合還原處理及真空燒結處理工藝，可實現多孔mo骨架mo-mo界面結合性能的調控及多孔mo骨架表面微/納結構的調控；
26、3)本專利技術通過真空熔滲銅和熱軋處理的過程可實現內部芯層mo-mo及mo-cu雙界面結合性能的調控，改善cpc層狀復合材料界面結合性能，提高內部芯層mo-cu復合材料及cpc層狀復合材料的致密度。
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1.一種CPC層狀復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，制備所述多孔Mo骨架前，還包括對所述球形Mo粉末進行干燥處理以及對所述基體依次進行噴砂處理和預熱處理；
3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述氧-乙炔火焰噴涂法的乙炔流量為150～300L/h，噴涂距離為20～50mm，噴槍移動速度為50～150mm/s，氧和乙炔壓力比為(0.2～0.6)：(0.1～0.2)，送粉量為5～15g/min。
4.如權利要求1～3任一項所述的制備方法，其特征在于，所述多孔Mo骨架的厚度為2～5mm。
5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述還原處理的溫度為920～1100℃，保溫時間為2～6h，氫氣流量為0.5～2mL/min，升溫速率為5～10℃/min，降溫速率為3～5℃/min。
6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述真空燒結的真空度為10-1～10-2Pa，溫度為1200～1400℃，保溫時間為2～4h，升溫速率為5～10℃/min，降溫速率為3～
7.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述真空熔滲所需銅的體積與所述多孔Mo骨架的孔體積比為(1.5～10)：1；
8.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述熱軋處理的預熱溫度為600～800℃，時間為5～10min，熱軋溫度為500～800℃，軋制變形量為50～80％，單次下壓量為1～2mm。
9.如權利要求1或8所述的制備方法，其特征在于，所述熱軋處理后，還包括退火；
10.權利要求1～9任一項所述制備方法制備得到的CPC層狀復合材料，其特征在于，所述CPC層狀復合材料為“三明治結構”，包括依次層疊設置的第一外部表層、內部芯層和第二外部表層；
...【技術特征摘要】
1.一種cpc層狀復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，制備所述多孔mo骨架前，還包括對所述球形mo粉末進行干燥處理以及對所述基體依次進行噴砂處理和預熱處理；
3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述氧-乙炔火焰噴涂法的乙炔流量為150～300l/h，噴涂距離為20～50mm，噴槍移動速度為50～150mm/s，氧和乙炔壓力比為(0.2～0.6)：(0.1～0.2)，送粉量為5～15g/min。
4.如權利要求1～3任一項所述的制備方法，其特征在于，所述多孔mo骨架的厚度為2～5mm。
5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述還原處理的溫度為920～1100℃，保溫時間為2～6h，氫氣流量為0.5～2ml/min，升溫速率為5～10℃/min，降溫速率為3～5℃/min。
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【專利技術屬性】
技術研發人員：姚建洮，高成，劉曉剛，董會，王麗爽，
申請(專利權)人：西安石油大學，
類型：發明
國別省市：
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