【技术实现步骤摘要】
一种提高颗粒增强铝基复合材料弹性模量的方法
本专利技术属于金属基复合材料领域，具体涉及一种提高颗粒增强铝基复合材料弹性模量的方法。
技术介绍
陶瓷颗粒增强铝基复合材料具有低密度、高比强度、高比刚度、高可靠性、高导热以及良好的耐摩擦磨损性能，在航空航天、精密仪器、电子封装、交通运输等领域具有广阔的实际应用前景。陶瓷颗粒增强铝基复合材料是将铝合金基体与陶瓷颗粒通过外加或自生的方式进行物理化学复合而得。陶瓷颗粒增强铝基复合材料的具体制备方法繁多，主要分类有：搅拌铸造法、粉末冶金法以及无压浸渗法等。搅拌铸造法工艺简单，生产成本低，适宜大规模生产。但由于陶瓷颗粒与液态铝合金间浸润性差导致细颗粒陶瓷难以搅拌加入和分散，且搅拌时易吸入气体而形成气孔和夹杂。粉末冶金热压法可以制备出中低高体积分数增强相的铝基复合材料，粉末混合工艺可以使增强相在金属基体中达到分布均匀。但此工艺设备复杂、难以规模化生产。无压浸渗法制备陶瓷颗粒增强金属基复合材料不需要昂贵的设备，具有工艺简单、成本较固相法和传统的液相法更低，容易实现大批量生产等优点。
【技术保护点】
1.一种提高颗粒增强铝基复合材料弹性模量的方法，所述方法包括如下步骤：/n步骤1，将粒度为1～10μm的不规则陶瓷颗粒和工业纯水按照质量份比为1：5加入循环搅拌球磨机内均匀搅拌混合，获得陶瓷颗粒与工业纯水的混合料；将1％质量百分比浓度7.0％的聚丙烯醇水溶液作为粘结剂与混合料均匀搅拌分散，得陶瓷颗粒浆料；/n步骤2，将陶瓷颗粒浆料加入压力式喷雾干燥机雾化成微液滴，微液滴在表面张力作用下形成球形团聚颗粒，其中粘结剂挥发，获得干燥的球形多孔陶瓷颗粒；将干燥的球形多孔陶瓷颗粒置于焙烧炉中焙烧，焙烧温度为380℃，焙烧时间为1h，除去球形多孔陶瓷颗内部残余的水分和粘结剂，使用筛分机...
【技术特征摘要】
1.一种提高颗粒增强铝基复合材料弹性模量的方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1，将粒度为1～10μm的不规则陶瓷颗粒和工业纯水按照质量份比为1：5加入循环搅拌球磨机内均匀搅拌混合，获得陶瓷颗粒与工业纯水的混合料；将1％质量百分比浓度7.0％的聚丙烯醇水溶液作为粘结剂与混合料均匀搅拌分散，得陶瓷颗粒浆料；
步骤2，将陶瓷颗粒浆料加入压力式喷雾干燥机雾化成微液滴，微液滴在表面张力作用下形成球形团聚颗粒，其中粘结剂挥发，获得干燥的球形多孔陶瓷颗粒；将干燥的球形多孔陶瓷颗粒置于焙烧炉中焙烧，焙烧温度为380℃，焙烧时间为1h，除去球形多孔陶瓷颗内部残余的水分和粘结剂，使用筛分机筛分多孔陶瓷颗粒，获得30～500μm粒度的多孔陶瓷颗粒粉末；
步骤3，以丙酮为清洗介质，使用超声波和机械搅拌辅助清洗多孔陶瓷颗粒粉末，经清洗的多孔陶瓷颗粒粉末，置于烘干机烘干，烘干温度为150℃，烘干时间为1h；根据所需复合材料体积，称取相应质量的多孔陶瓷颗粒粉末放入模具内；使用清洗铝合金块的清洗剂清洗铝合金表面氧化物；按照放入模具内的多孔陶瓷颗粒粉末现匹配的数量，将铝合金块置于模具内的陶瓷颗粒堆积体上；
步骤4，将模具放入保护性气氛加热炉内，在保护性气氛下采用无压浸渗法制备多孔陶瓷颗粒增强铝基复合材料；
步骤5，取出模具内复合材料坯料，除去表层剩余铝合金获得多孔陶瓷颗粒增强铝基复合材料，所得复合材料选用电火花线切割进行加工。
2.按照权利要求1所述提高颗粒增强铝基复合材料弹性模量的方法，其特征在于，步骤1所述陶瓷颗粒材料为氧化铝、氮化铝、碳化硅、碳化硼、二硼化钛中的任一种。
3.按照权利要求1所述提高颗粒增强铝基复合材料弹性模量的方法，其特征在于，步骤3所述超声波清洗多孔陶瓷颗粒粉末步骤如下：
步骤3.1，将多孔陶瓷颗粒粉末放进安装有超声波清洗器和机械搅拌器的洗涤槽内；
步骤3.2，将丙酮为清洗介质，在室温条件下将清洗...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔岩，曹雷刚，杨越，黄植，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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