铝基复合材料的制备方法技术

本申请提供一种铝基复合材料的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：制备M元素的氧化物凝胶或溶胶，获得第一胶状物；步骤S2：将第一胶状物与铝或铝合金粉末混合，并进行第一次干燥处理和/或第一次烧结处理，获得纳米相包覆的铝或铝合金复合粉末；步骤S3：对步骤S2中获得的纳米相包覆铝或铝合金复合粉末与微米增强体混合均匀，然后进行热压烧结、热等静压等处理，获得微纳增强铝基复合材料。根据本申请的铝基复合材料的制备方法，添加的微米尺度的增强体与纳米尺度的增强体粒子形成多尺度强化结构，可大幅提高铝基复合材料的弹性模量、高温强度和长期服役强度，最终实现高性能、耐高温铝基复合材料的制备。合材料的制备。合材料的制备。

【技术实现步骤摘要】
铝基复合材料的制备方法


[0001]本申请属于复合材料
，具体涉及一种铝基复合材料的制备方法。

技术介绍

[0002]随着航空航天、军工、交通运输和能源等领域的迅猛发展，不仅对、轻质、高强材料的需求越来越迫切，同时还对材料的弹性模量、热膨胀系数以及长期高温服役环境下的强度和抗疲劳等性能提出了近乎苛刻的综合要求，旨在航空航天、军工等领域上能够部分取代钛合金和钢材，进而降低关键部件的重量并提升整体装备的性能。目前，常用的轻质材料主要是铝及其合金，但较低的高温强度和弹性模量、较高的热膨胀系数限制其在航空航天、军工、交通运输等领域许多关键部位的使用。铝基复合材料是以铝及其合金为基体，与一种或几种增强体结合而获得的材料，具有密度低、耐腐蚀、比强度和比刚度高、弹性模量高和热膨胀系数低等一系列优点，在航空航天、军工和交通运输等行业被广泛应用。铝基复合材料的微米尺度增强体主要分为颗粒(SiC
P
、Al2O
3P
、TiC
P
、TiB
2P
、A1N
P
>和B4C
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝基复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：制备M元素的氧化物溶胶或凝胶，获得第一胶状物；步骤S2：将所述第一胶状物与铝或铝合金粉末混合，并进行第一次干燥处理和/或第一次烧结处理，获得纳米相包覆的铝或铝合金复合粉末；步骤S3：对步骤S2中获得的纳米相包覆铝或铝合金复合粉末与微米增强体混合均匀，然后进行热压烧结、热等静压等处理，获得微纳增强铝基复合材料。2.根据权利要求1中所述的铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述铝基复合材料的制备方法还包括如下步骤：步骤S21：重复步骤S1，制备与所述第一胶状物成分相同或不同的溶胶或凝胶，获得第二胶状物，将第二胶状物与步骤S2获得的所述纳米相包覆铝或铝合金复合粉末混合，然后进行再次干燥处理和/或再次烧结处理，获得多重纳米相包覆的铝或铝合金复合粉末。3.根据权利要求2中所述的铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中还包括如下步骤：对步骤S21中获得的所述多重纳米相包覆铝或铝合金复合粉末与微米增强体混合均匀，然后进行热压烧结或热等静压处理，获得微纳增强铝基复合材料。4.根据权利要求3中所述的铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述铝基复合材料的制备方法还包括如下步骤：在步骤S3之前，对步骤S2获得的所述纳米相包覆铝或铝合金或所述步骤S21中的获得的所述多重纳米相包覆铝或铝合金复合粉末进行球磨处理；进一步地，所述球磨处理中球料比为0.5:1～30:1:；和/或，球磨转速为10～300rpm；和/或，球磨时间为0.5～100h。5.根据权利要求1中所述的铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述铝基复合材料的制备方法还包括如下步骤：对步骤S3中获得的所述微纳增强铝基复合材料进行冷压处理或冷等静压处理，获得铝基复合材料冷压生坯；进一步地，所述冷压处理或所述冷等静压处理的压力均为1.0～200MPa、时间均为0.01～24h；进一步地，对所述铝基复合材料冷压生坯进行热压烧结或热等静压烧结，获得铝基复合材料；进一步地，所述热压烧结或所述热等静压采用的温度均为450～650℃、压力均为5.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文广，马宗义，肖伯律，王东，刘振宇，昝宇宁，王全兆，倪丁瑞，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：