一种原位合成双相颗粒增强铝基复合材料的制备方法技术

本发明专利技术属于铝基复合材料制备技术领域，涉及一种原位合成双相颗粒增强铝基复合材料的制备方法，该方法具体步骤为：先以铝/铝合金粉与石墨粉混匀球磨，再与硼质粒混匀球磨制成预制体；将预制体嵌入搅拌杆下部，并深入铝/铝合金熔体内部搅拌旋转，在离心力和强制对流作用下碳和硼均匀分布于熔体内部，在超声和搅拌引起的空化、声流和对流协同作用下原位反应进程加快且原位合成弥散分布的Al

【技术实现步骤摘要】
一种原位合成双相颗粒增强铝基复合材料的制备方法
本专利技术属于铝基复合材料制备
，特别是涉及一种原位合成双相颗粒增强铝基复合材料的制备方法。
技术介绍
铝及铝合金是目前广泛应用的轻质金属结构材料。颗粒增强铝基复合材料凭借其高比强度、高弹性模量、高硬度和良好耐磨性能等优点得到了广泛关注和研究。当增强颗粒含量一定时，颗粒分布越均匀尺寸越细小，强化效果越好。当前，由于原位合成颗粒的粒径一般可控制在微米或亚微米尺寸，且增强相颗粒与基体之间的界面结合状况良好，有效地提高了复合材料的综合性能，因此成为复合材料领域研究的一个热点。原位合成增强颗粒的尺寸主要包括纳米和亚微米尺度两种。纳米尺度增强颗粒相比于亚微米尺度增强颗粒不仅显著提高复合材料强度，还不降低材料韧性。因此，把原位纳米颗粒引入铝合金基体中，不仅可以提高铝合金强度，还可以获得良好的成形性。Al3BC颗粒力学性能高，与铝基体界面结合强度高；AlB2颗粒可净化铝熔体，降低杂质固溶，对铝/铝合金导热性能有利，因此如何往铝/铝合金熔体内引入纳米尺度的Al3BC颗粒和微米尺度的AlB2颗粒，发挥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原位合成双相颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：/nS1)以铝/铝合金粉、石墨粉和硼质粒为原料，制成预制体；/nS2)将S1)得到的预制体固定在搅拌杆下部，并深入待处理铝/铝合金熔体内部，通过发生原位反应合成弥散分布的Al

【技术特征摘要】
1.一种原位合成双相颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
S1)以铝/铝合金粉、石墨粉和硼质粒为原料，制成预制体；
S2)将S1)得到的预制体固定在搅拌杆下部，并深入待处理铝/铝合金熔体内部，通过发生原位反应合成弥散分布的Al3BC和AlB2双相颗粒增强铝基复合材料熔体，冷却后即得双相颗粒增强铝基复合材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括S3)铸造工艺，将S2)得到弥散分布的Al3BC和AlB2双相颗粒增强铝基复合材料熔体进行铸造成形。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S1)的具体步骤为：
S1.1)分别称取铝/铝合金粉、石墨粉和硼质粒；
S1.2)先将铝/铝合金粉与石墨粉混匀后球磨，接着加入硼质粒混匀并继续球磨后冷压成型制成预制体备用。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述S2)的具体步骤为：
S2.1)先将待处理的铝/铝合金熔炼，然后依次精炼、除气、扒渣后将合金熔体温度保温至液相线温度以上20～250℃保温；
S2.2)将预制体固定在搅拌杆的下部，并将所述搅拌杆深入到S2.1)得到的铝/铝合金熔体内部进行搅拌旋转，同时在熔体内部引入超声；
S2.3)预制体在熔体内逐层熔化、脱落，在离心力和强制对流作用下硼和碳均匀分布于熔体内部，同时在超声和搅拌引起的空化、声流和对流作...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁明凡，李静媛，康永林，徐玉昭，乌拉别克·朱玛别克，陈雨来，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11