一种碳化物纳米颗粒改性的铝基纳米复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种碳化物纳米颗粒改性的铝基纳米复合材料及其制备方法。本发明专利技术通过用糖作为粘结剂来制备糖碳盐混合固体，并以该糖碳盐混合固体为反应速度控制媒介，在第一基体熔体中原位合成尺寸可控的碳化物纳米颗粒，碳化物纳米颗粒的平均尺寸可控在100nm以下。所得碳化物纳米颗粒与铝熔体润湿性良好，在基体中分散均匀。本发明专利技术生产成本非常低，易于工业化生产，能够在生产过程中实现除渣除气等一系列工艺。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化物纳米颗粒改性的铝基纳米复合材料及其制备方法
本专利技术涉及金属基复合材料，复合材料加工铸造、焊接材料及增材制造材料
，具体涉及一种碳化物纳米颗粒改性的铝基纳米复合材料及其制备方法。
技术介绍
陶瓷纳米颗粒已经被证实可以全面提升金属材料的综合性能。较为常用的陶瓷增强相有氧化物(氧化铝、二氧化硅等)、氮化物(氮化铝，氮化钛等)、碳化物(碳化钛、碳化硅等)以及硼化物(二硼化钛、碳化硼等)。其中碳化物作为一种常用的铝合金增强材料，与铝基体浸润性优秀，加入后可以有效改善铝合金的微观组织结构(细化晶粒，细化二次相)从而改善其铸造，焊接性能。碳化物纳米颗粒是制备高强铝合金焊丝、铸造航空铝材以及制造增材的优良增强相。纳米颗粒增强的金属基复合材料的制备主要有两种途径：一种途径是先制备陶瓷纳米颗粒，再将得到的纳米颗粒加入金属基体中，称为外加法；另外一种方法是在金属基体中直接通过化学方法合成纳米颗粒，称为内生法。外加法工艺成本取决于陶瓷纳米颗粒的生产成本，碳化物以及硼化物的陶瓷纳米颗粒价格高昂，不适用于工业化大规模生产，氧化物陶瓷纳米颗粒虽然价格相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳化物纳米颗粒改性的铝基纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：/n(1)将盐A、碳源、阳离子源以及糖混合均匀，加热使所述糖熔化，冷却，得到第一混合固体；将纯铝完全熔化得到铝液，在铝液表面加盐B，待盐B完全熔化后加入所述第一混合固体进行反应，得到含碳化物纳米颗粒的铝液；/n(2)将所述含碳化物纳米颗粒的铝液进行浇铸，得到碳化物纳米颗粒增强纯铝复合材料铸锭；/n(3)所述碳化物纳米颗粒增强纯铝复合材料铸锭即为所述碳化物纳米颗粒改性的铝基纳米复合材料；或者将所述碳化物纳米颗粒增强纯铝复合材料铸锭重新熔化后，按照目标铝合金的成分配料，加热合金化，冷却，得到所述碳化物纳米...

【技术特征摘要】
1.一种碳化物纳米颗粒改性的铝基纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将盐A、碳源、阳离子源以及糖混合均匀，加热使所述糖熔化，冷却，得到第一混合固体；将纯铝完全熔化得到铝液，在铝液表面加盐B，待盐B完全熔化后加入所述第一混合固体进行反应，得到含碳化物纳米颗粒的铝液；
(2)将所述含碳化物纳米颗粒的铝液进行浇铸，得到碳化物纳米颗粒增强纯铝复合材料铸锭；
(3)所述碳化物纳米颗粒增强纯铝复合材料铸锭即为所述碳化物纳米颗粒改性的铝基纳米复合材料；或者将所述碳化物纳米颗粒增强纯铝复合材料铸锭重新熔化后，按照目标铝合金的成分配料，加热合金化，冷却，得到所述碳化物纳米颗粒改性的铝基纳米复合材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化物纳米颗粒改性的铝基纳米复合材料中，碳化物纳米颗粒的质量含量在50％以下，平均粒径在100nm以下。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述阳离子源中的阳离子元素的总质量与所述步骤(1)所用纯铝的质量的比值小于0.4。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳源和所述糖提供的总碳量为理论上所需总碳量的1.1～1.7倍，所述碳源和所述糖的质量比为碳源：糖＝0.5～1:1。


5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟清，池元清，
申请(专利权)人：迈特李新材料深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44