铝基多孔复合材料、其制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了铝基多孔复合材料、其制备方法及应用，涉及梯度复合材料技术领域。制备方法包括：将多组复合原料逐层铺设于模具中，进行冷压成形得到预制坯体；将预制坯体进行热压烧结；其中，每组复合原料中均包括铝合金粉体和空心微球，相邻的两层复合原料至少一个参数指标不同，参数指标包括空心微球的体积分数、铝合金粉体粒度级配、空心微球的粒度级配、铝合金粉体的成分和空心微球的成分。该复合材料的制备方法可设计性极强，制备得到的复合材料能够形成功能梯度，从而获得优异的缓冲吸能性能。

【技术实现步骤摘要】
铝基多孔复合材料、其制备方法及应用
本专利技术涉及梯度复合材料
，具体而言，涉及铝基多孔复合材料、其制备方法及应用。
技术介绍
铝基多孔复合材料作为一种缓冲吸能材料，是以空心微球作为“孔”，铝合金为基体，微球孔径可控，薄壳具有支撑作用，比强度/刚度高，具有较强的可设计性，可应用于航天航空缓冲件、装甲结构单元、抗撞汽车板件、防爆隔墙、抗爆罐等对人员、重要设备进行抗爆防护的领域。然而，现有的铝基多孔复合材料自身吸能能力并不理想，尤其在受到冲击载荷时，各微区组元趋于瞬时压溃，内部各组分性能未能得到充分发挥。鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种铝基多孔复合材料及其制备方法，旨在通过实现梯度铝基多孔复合材料孔结构与成分的多元协同梯度构造，形成功能梯度，提升材料的缓冲吸能性能。本专利技术的另一目的在于提供上述铝基多孔复合材料在制备缓冲吸能材料中的应用。本专利技术是这样实现的：本专利技术提出一种铝基多孔复合材料的制备方法，包括：将多组复合原料逐层铺设于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，包括：/n将多组复合原料逐层铺设于模具中，进行冷压成形得到预制坯体；/n将所述预制坯体进行热压烧结；/n其中，每组所述复合原料中均包括铝合金粉体和空心微球，相邻的两层所述复合原料至少一个参数指标不同，所述参数指标包括空心微球的体积分数、铝合金粉体粒度级配、空心微球的粒度级配、铝合金粉体的成分和空心微球的成分。/n

【技术特征摘要】
1.一种铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，包括：
将多组复合原料逐层铺设于模具中，进行冷压成形得到预制坯体；
将所述预制坯体进行热压烧结；
其中，每组所述复合原料中均包括铝合金粉体和空心微球，相邻的两层所述复合原料至少一个参数指标不同，所述参数指标包括空心微球的体积分数、铝合金粉体粒度级配、空心微球的粒度级配、铝合金粉体的成分和空心微球的成分。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热压烧结为放电等离子烧结或真空热压烧结；
优选地，在热压烧结之后根据所述铝合金粉体的热处理制度对复合材料进行热处理。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述放电等离子烧结的过程中，控制烧结温度为520-600℃，烧结压力为5-10MPa；
优选地，所述放电等离子烧结的过程包括将温度升温至400-450℃保温3-5min，再升温至所述烧结温度保温3-10min，然后进行降温；其中，在升温和保温过程中均施加压力；
更优选地，升温速率为80-100℃/min；
更优选地，所述降温是以80-120℃/min的降温速率降温至100℃以下，再自然冷却。


4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述真空热压烧结的过程中，控制烧结温度为550-650℃，烧结压力为5-10MPa；
优选地，所述真空热压烧结的过程包括将温度升温至400-450℃保温10-20min，再升温至所述烧结温度保温30-120min，然后进行冷却；
更优选地，升温阶段是在真空度为100Pa以下的条件下，以5-20℃/min的升温速率进行升温；
更优选地，冷却阶段是随炉冷却至100℃以下，再置于空气中自然冷却。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述冷压成形的过程是采用分步加压...

【专利技术属性】
技术研发人员：林颖菲，冯晓伟，冯波，路建宁，陈恒，田卓，罗铁钢，
申请(专利权)人：广东省科学院材料与加工研究所，梅州市粤科新材料与绿色制造研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44