一种制备微纳米颗粒混杂增强铝基复合材料的方法技术

本发明专利技术属于铝基复合材料技术领域，具体涉及到一种制备微纳米颗粒混杂增强铝基复合材料的方法。本发明专利技术将微米SiC颗粒进行表面处理，配比Al和煅烧高岭土粉进行球磨预分散，先后向铝合金中引入原位纳米颗粒和外加微米颗粒，在半固态温度下搅拌Al

【技术实现步骤摘要】
一种制备微纳米颗粒混杂增强铝基复合材料的方法


[0001]本专利技术属于铝基复合材料
，具体涉及一种制备微纳米颗粒混杂增强铝基复合材料的方法。

技术介绍

[0002]颗粒增强铝基体复合材料结合了铝合金密度小、熔点低、高导热和陶瓷颗粒的高强度、高硬度、高弹性模量和低膨胀系数等性能优势广泛应用于交通运输、航空航天领域。其中颗粒增强铝基复合材料的增强体种类繁多，如SiC、Al2O3、TiB2、AlN等。其中SiC和Al2O3的研究和应用最为广泛，都是较为理想的增强相。
[0003]单一颗粒对铝基复合材料的增强在于提高复合材料强度硬度性能的同时其韧性塑性会有不同程度的影响。微米级颗粒能明显提高铝基体的强度，但其与基体在变形中不协调，就容易造成应力集中和微裂纹，使得材料塑性降低；纳米颗粒能明显增强铝基复合材料强度的同时保持材料良好的塑性，并且少量纳米颗粒即可达到较高微米颗粒含量对基体的强度提升。但纳米颗粒因“小尺寸效应”而易团聚，限制了其增韧效果。微纳米颗粒混杂增强铝基复合材料是在铝合金基体中添加两种增强颗粒制备成的复合材料，与单一颗粒增强本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备微纳米颗粒混杂增强铝基复合材料的方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤(1)：将微米SiC颗粒酸洗后使用蒸馏水洗涤至中性并干燥，再进行高温氧化；步骤(2)：将Al与煅烧高岭土粉末按比例称取并放入球磨罐中，在氩气保护下球磨，并把球磨的混合粉末在真空干燥箱中干燥处理；步骤(3)：将Al
‑
Si合金锭置于石墨坩埚中升温熔化得到铝合金熔体后，加入精炼剂进行精炼，扒渣；步骤(4)：将铝合金熔体降低温度至半固态，加入球磨后的混合粉末并使用行星式双搅拌桨搅拌装置进行紊流搅拌；步骤(5)：将铝合金熔体升温并保温，使得煅烧高岭土完全反应，得复合材料浆料；步骤(6)：将复合材料浆料先降温补调Si、Mg元素，再降温至半固态温度，加入微米SiC颗粒并使用行星式双搅拌桨装置进行紊流搅拌；步骤(7)：升温并保温使得加入的微米SiC颗粒全部分散于复合材料浆料中，精炼、浇铸，获得微纳米(SiC+Al2O3)
p
/A356复合材料。2.如权利要求1所述的一种制备微纳米颗粒混杂增强铝基复合材料的方法，其特征在于，步骤(1)中，称取10～30μm的SiC颗粒在体积百分浓度为5～10％的HF酸中浸泡2～4h，后使用蒸馏水洗涤至中性并干燥，再置于马弗炉中在950～1100℃下高温氧化4～8h，焙烧过程中开炉4～8次补氧，以确保氧化反应充分进行，随炉冷却至室温。3.如权利要求1所述的一种制备微纳米颗粒混杂增强铝基复合材料的方法，其特征在于，步骤(2)中，Al与煅烧高岭土粉质量比为3～5：1，混合粉末中加入Al粉质量0.2～0.5％的硬脂酸以防止冷焊；加入直径5～20mm的玛瑙球，球料质量比为8～10:1，球磨转速为250～350rpm。4.如权利要求1所述的一种制备微纳米颗粒混杂增强铝基复合材料的方法，其特征在于，步骤(3)中，将Al
‑
Si合金锭置于石墨坩埚中升温熔化得到铝合金熔体，成分组分重量百分比为：6.5～7.5％Si，余量为Al；在700～730℃加入Al
‑
Si合金锭质量百分比0.3～0.5％的Cl2C6精炼剂，静...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，叶郡芃，赵玉涛，张振亚，王琳，朱林翔，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：