The invention belongs to the field of composite materials, in particular to a preparation method of Zinc Oxide particle reinforced aluminum matrix composite material. The present invention will Zinc Oxide through ultrasonic dispersion in the fully annealed and uniform clamping to the pure aluminum oxide film, degreasing, and then the continuous accumulation will be followed by rolling; rolling sample by spark plasma sintering process. Because of deformation strengthening Accumulative Rolling Process of strengthening and fine grain strengthening, and Zinc Oxide generated particle reinforced composite, finally produced has high hardness, is about 2.1 times of the original pure aluminum specimens; and high thermal conductivity and low thermal expansion coefficient. The invention has the advantages of low cost, safe and reliable operation and easy operation, and the microstructure of the aluminum based nano composite material is small, and the nano Zinc Oxide has a homogeneous phase distribution and no obvious agglomeration phenomenon.
【技术实现步骤摘要】
一种氧化锌颗粒增强铝基复合材料的制备方法
本专利技术涉及一种氧化锌颗粒增强铝基复合材料的制备方法,属于铝基复合材料领域。
技术介绍
颗粒增强铝基复合材料由于其具有高比强度、高比模量、良好的高温性能、耐疲劳性、耐腐蚀性和导电性能良好等综合力学性能和使用性能,已成为21世纪最有发展前途的先进材料之一。其中弥散增强的铝基复合材料作为最常见的一种,由于其具有各向同性特征突出、可加工性强、价格低廉以及无老化、高温蠕变现象和在高真空条件下不释放小分子的特点,在航空航天、军事、汽车、电子及生活用品等领域都显示出广阔的应用前景。目前,颗粒增强铝基复合材料的增强体主要是SiC、Al2O3和石墨等。而氧化锌(ZnO)有比这些常用增强体更低的电阻率、更高的热导率以及更低的热膨胀系数,同时氧化锌具有较大的空电位(3.7eV),在催化剂、半导体材料、太阳能电池、电光学设备等方面都有巨大的应用,同时也具有高介电损耗、低电阻率的性能。但是氧化锌有比较严重的团聚现象,所以选取合适的制备方法非常重要。制备铝基复合材料的方法目前主要有:磁控溅射法,喷射沉积法,铸造法,粉末冶金法和原位生成法。磁控溅射法和喷射沉积法只能制备薄膜材料(厚度在毫米量级以下)。铸造法和粉末冶金法中,强化颗粒通常倾向于团聚,导致其分布不均匀,样品易出现孔隙,裂纹等缺陷,从而很大程度上影响制得的金属基复合材料的力学与电学性能。原位合成法可以解决上述问题,但是利用原位合成法时,增强体所占体积分数受到限制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种氧化锌颗粒增强铝基复合材料的制备方法。该方法使得添加进去的高体积分数的 ...
【技术保护点】
一种氧化锌颗粒增强铝基复合材料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:步骤一:选取完全退火态纯铝板,并进行表面处理,去除掉表面的氧化膜和油污;步骤二:选取体积分数为纯铝板的0.5%~5%的氧化锌颗粒作为增强体,将称量好的ZnO颗粒在丙酮中经超声震荡后,均匀涂覆在处理好的铝片表面;步骤三:待丙酮挥发后,将多层铝片叠放到一起并固定,对固定好的样品进行轧制;步骤四:对轧制一道次后的样品进行表面处理,除掉油污和表面氧化物,不再添加ZnO颗粒,沿轧制方向对折,再进行轧制,重复上述步骤,进行累积叠轧,直至轧制道次达到8~12次;步骤五:对轧制后的样品,选取烧结温度为500℃、压强为80MPa、烧结保温加压时间为5min,对累积叠轧样品进行放电等离子烧结处理,得到氧化锌颗粒增强铝基复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种氧化锌颗粒增强铝基复合材料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:步骤一:选取完全退火态纯铝板,并进行表面处理,去除掉表面的氧化膜和油污;步骤二:选取体积分数为纯铝板的0.5%~5%的氧化锌颗粒作为增强体,将称量好的ZnO颗粒在丙酮中经超声震荡后,均匀涂覆在处理好的铝片表面;步骤三:待丙酮挥发后,将多层铝片叠放到一起并固定,对固定好的样品进行轧制;步骤四:对轧制一道次后的样品进行表...
【专利技术属性】
技术研发人员:梅青松,李聪玲,管茂生,李杨,李菊英,陈峰,马烨,
申请(专利权)人:武汉大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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