一种原位生长多层次晶须与颗粒多协同增强铝基复合材料制造技术

本发明专利技术公开了一种原位生长多层次晶须与颗粒多协同增强铝基复合材料，由铝基体和硼酸颗粒混合后形成；铝基体为片状铝粉，片状铝粉的表面原位生成致密的非晶氧化铝薄膜，片状铝粉与硼酸颗粒混合后进行真空热压烧结，在真空热压烧结过程中，非晶氧化铝薄膜相变成晶体氧化铝薄膜，进而破裂形成纳米氧化铝颗粒，铝基体表面原位生成氧化铝晶须，氧化铝晶须和氧化铝颗粒分布于堆叠的片状铝粉之间。本发明专利技术制备的增强铝基复合材料，片状的铝粉在真空烧结的过程中为层叠堆砌状态，铝基体表面原位生成的氧化铝晶须和氧化铝颗粒在层片状铝粉中分布，相较于现有的球状铝粉制备增强铝基复合材料，可减少孔隙缺陷，有利于烧结块整体强度的提高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种原位生长多层次晶须与颗粒多协同增强铝基复合材料


[0001]本专利技术涉及金属基复合材料制备
，特别是涉及一种原位生长多层次晶须与颗粒多协同增强铝基复合材料。

技术介绍

[0002]铝基复合材料具有密度低、强度硬度高、热稳定性好、耐磨性好等优点，被广泛的应用于航空航天、交通运输等领域。陶瓷晶须具有强度高、硬度大、热稳定性好等优点，能在提高基体强度的同时更好的保持其塑性，因此是一种理想的铝基复合材料的增强相。但是，单一陶瓷颗粒通常能提高铝基复合材料的强度，但往往使其韧性较差，这严重限制了铝基复合材料的应用范围。为了在提高复合材料强度的同时兼固韧性，采用双相多尺度的增强相增强铝基复合材料是一种可行的办法。众所周知晶须生长条件苛刻，是以单晶形式生长成的一种纤维，其直径非常小（微米数量级），不含有通常材料中存在的缺陷（晶界、位错、空穴等），因而其强度接近于完整晶体的理论值，是一种理想增强相，通过此方法制备出的复合材料，氧化铝晶须形貌清楚完整，分布在铝粉颗粒界面。
[0003]原位生成氧化铝晶须的引入将铝基复合材料与晶须的超高强度、刚度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位生长多层次晶须与颗粒多协同增强铝基复合材料，其特征在于：该增强铝基复合材料由铝基体和硼酸颗粒混合后形成；所述铝基体为片状铝粉，片状铝粉的表面原位生成致密的非晶氧化铝薄膜，片状铝粉与硼酸颗粒混合后进行真空热压烧结，在真空热压烧结过程中，非晶氧化铝薄膜相变成晶体氧化铝薄膜，进而破裂形成纳米氧化铝颗粒，铝基体表面原位生成氧化铝晶须，氧化铝晶须和氧化铝颗粒分布于堆叠的片状铝粉之间；制备该增强铝基复合材料的工艺主要包括以下步骤：（1）在纯铝粉中加入适量酒精和质量百分比为1~2%的过程控制剂进行混合，将混合物料投入立式球磨机中进行湿法球磨，球磨时间≥6h，球料比为15~3：1；（2）将球磨后的铝粉在空气环境下过滤、烘干，使铝粉表面原位生成致密的非晶氧化铝薄膜；（3）按质量比为19~5：1称取球磨后的铝粉和硼酸颗粒，并将物料投入球磨机混合，混粉时间≥6h，球料比为5~1：1；（4）将步骤（3）中混合后的复合粉末，投入石墨模具中进行真空热压烧结，使氧化铝晶须在铝基体中原位生长；（5）将烧结后的复合粉末烧结块在真空环境下自然降到室温，再取出。2.根据权利要求1所述的一种原位生长多层次晶须与颗粒多协同增强铝基复合材料，其特征在于：步骤（1）中所述过程控制剂为硬脂酸。3.根据权利要求1所述的一种原位生长多层次晶须与颗粒多协...

【专利技术属性】
技术研发人员：石文超，崔北顺，陈安，薛传妹，许锋，龚冬梅，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：