本發(fā)明涉及一種基于等徑角擠壓工藝制備納米復(fù)合材料的方法。

背景技術(shù)：

超細(xì)晶材料因其獨(dú)特的微觀組織而具有優(yōu)異的力學(xué)和物理性能，使其成為材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一?；谶B續(xù)擠壓技術(shù)的等徑角擠壓不但具備ECAP的工藝特點(diǎn)，同時(shí)還有其它獨(dú)特的優(yōu)越性：1)工藝簡單，可連續(xù)操作。連續(xù)等徑角擠壓變形是靠擠壓輪與坯料之間的摩擦力來驅(qū)動(dòng)，其操作不受最大行程的限制，可以不間斷地連續(xù)變形。2)產(chǎn)品的長度不受限制，可滿足大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的需要。

高分子復(fù)合材料因質(zhì)量輕、強(qiáng)度高，廣泛用于建筑結(jié)構(gòu)、輸送管道結(jié)構(gòu)、交通工具結(jié)構(gòu)及其它工業(yè)結(jié)構(gòu)，但現(xiàn)有技術(shù)中，利用等徑角擠壓工藝提高高分子復(fù)合材料強(qiáng)度及韌性的技術(shù)還不夠成熟，對于高分子復(fù)合材料的生產(chǎn)技術(shù)有待進(jìn)一步提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供基于等徑角擠壓工藝制備納米復(fù)合材料的方法，能夠改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高高分子復(fù)合材料的強(qiáng)度及韌性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

基于等徑角擠壓工藝制備納米復(fù)合材料的方法，包括以下步驟：

A、以重量分?jǐn)?shù)計(jì)數(shù)，將5-10份納米填料，60-75份聚丙烯樹脂，15-25份玻璃纖維及0.5-1.5份抗氧化劑，在200-350℃的溫度下熔融共混，獲得納米復(fù)合材料；

B、將步驟A中獲得的納米復(fù)合材料進(jìn)行冷卻處理，將溫度降至60-80℃；

C、在等徑角擠壓模具中對經(jīng)過步驟B處理的納米復(fù)合材料進(jìn)行等徑角擠壓處理。

作為優(yōu)選，步驟A中，所述納米填料為納米級二氧化硅、氧化錫及氧化鋁中的一種或幾種的混合。

作為優(yōu)選，步驟C中，擠壓成型的擠壓比可選用10-100，擠壓速度可選用40mm/s-300mm/s。

作為優(yōu)選，步驟C中，等徑角擠壓處理的角度可選用60°～135°，等徑角擠壓次數(shù)可選用3-15次。

采用上述技術(shù)方案所帶來的有益效果在于：本發(fā)明由于添加了納米二氧化硅等填料使得產(chǎn)品材質(zhì)的韌性及強(qiáng)度獲得極大的提高；等徑角擠壓處理步驟可在保持產(chǎn)品形狀不變情況下實(shí)現(xiàn)大塑性變形，可獲得超細(xì)晶粒、高強(qiáng)度、高韌性的高性能產(chǎn)品，整個(gè)等徑角擠壓過程只需十幾秒到幾十秒，時(shí)間非常短，工作效率高。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

基于等徑角擠壓工藝制備納米復(fù)合材料的方法，包括以下步驟：

A、以重量分?jǐn)?shù)計(jì)數(shù)，將9份納米級二氧化硅填料，70份聚丙烯樹脂，20份玻璃纖維及1份抗氧化劑，在300℃的溫度下熔融共混，獲得納米復(fù)合材料；

B、將步驟A中獲得的納米復(fù)合材料進(jìn)行冷卻處理，將溫度降至70℃；

C、在等徑角擠壓模具中對經(jīng)過步驟B處理的納米復(fù)合材料進(jìn)行等徑角擠壓處理；擠壓成型的擠壓比為10，擠壓速度可選用45mm/s，等徑角擠壓處理的角度選用90°，等徑角擠壓次數(shù)可選用5次。

本實(shí)施例的基于等徑角擠壓工藝制備的納米復(fù)合材料比傳統(tǒng)的高分子材料強(qiáng)度提高四倍以上；等徑角擠壓處理步驟可在保持產(chǎn)品形狀不變情況下實(shí)現(xiàn)大塑性變形，可獲得超細(xì)晶粒、高強(qiáng)度、高韌性的高性能產(chǎn)品，整個(gè)等徑角擠壓過程只需十幾秒到幾十秒，時(shí)間非常短，工作效率高。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。 本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。