合成高性能铝基原位复合材料的Al-Zr-B-O反应体系及其合成的新材料制造技术

本发明专利技术的目的是提供一种合成高性能铝基原位复合材料的Ａｌ－Ｚｒ－Ｂ－Ｏ反应体系，并用该新体系合成高性能铝基原位复合材料。在８５０℃～９００℃之间的铝或铝合金的熔体中，加入质量百分数占铝液或铝合金熔体的５～２５％的含Ｚｒ和含Ｂ的氧化物或盐的混合粉剂，进行反应，从而构成Ａｌ－Ｚｒ－Ｂ－Ｏ反应体系。该Ａｌ－Ｚｒ－Ｂ－Ｏ反应体系凝固成型获得多相颗粒复合增强的高性能铝基复合材料，上述材料由Ａｌ↓［３］Ｚｒ、ＺｒＢ↓［２］、和Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］多元增强颗粒与Ａｌ或Ａｌ合金基体组成，其中多元增强颗粒占该复合材料的体积分数为３％～１５％。Ａｌ－Ｚｒ－Ｂ－Ｏ体系反应起始温度显著低于常规的Ａｌ－Ｔｉ－Ｘ体系，且反应平稳，对工业化应用十分有利。合成的（Ａｌ↓［３］Ｚｒ＋Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］＋ＺｒＢ↓［２］）／Ａｌ和（Ａｌ↓［３］Ｚｒ＋Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］＋ＺｒＢ↓［２］）／Ａ３５６新型原位铝基复合材料具有优越的力学性能、物理性能及耐磨性，成本低廉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型合成复合材料的反应体系，特指合成高性能铝基原位复合材料的Al-Zr-B-O反应体系及其合成的新材料。
技术介绍
近年来，反应合成技术(Reactive synthesis)被广泛用于制备金属基原位复合材料(In-situ composites)。这种方法由于增强体是从金属基体中原位形核、长大的热力学稳定相，所以增强体表面无污染，避免了与基体相容性不良的问题，且界面结合强度高，因而被誉为具有突破性的新技术而倍受重视，近年来已成为金属基(特别是铝基)复合材料研究中的一个新热点。由于原位复合材料是通过适当的反应剂(气相、液相或粉末态固相)，在适当的温度下，借助于基体金属和它们之间的化学反应而制备的。因此，反应体系是决定原位复合材料性能、制备难易程度及成本的重要因素。其开发原则包括以下几方面(1)生成增强体的性能；(2)增强体的形态控制难易程度；(3)增强体与基体的界面情况；(4)反应的剧烈程度及起始反应温度；(5)反应物来源及价格等。但是，目前反应体系仅集中在Al-Ti-X(Al-Ti-O、Al-Ti-B、Al-Ti-C)系，该体系起始反应温度高，常常高于1100本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合成高性能铝基原位复合材料的Ａｌ－Ｚｒ－Ｂ－Ｏ反应体系，其特征在于：在８５０℃～９００℃之间的铝或铝合金的熔体中，加入质量百分数占铝液的５～２５％的含Ｚｒ和含Ｂ的氧化物或盐的混合粉剂，进行反应，从而构成Ａｌ－Ｚｒ－Ｂ－Ｏ反应体系。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵玉涛，程晓农，戴起勋，陈刚，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]