一种低温原位合成纳米颗粒增强铝基复合材料制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低温原位合成纳米颗粒增强铝基复合材料制备方法，具备以下特点：(1)采用本发明专利技术的计算方法，合理选择合金初始熔化量和坩埚尺寸，控制反应过程熔盐层的深度不大于3cm；(2)以Al

【技术实现步骤摘要】
一种低温原位合成纳米颗粒增强铝基复合材料制备方法


[0001]本专利技术属于铝基复合材料制备领域，具体涉及一种低温原位合成纳米颗粒增强铝基复合材料制备方法。

技术介绍

[0002]纳米颗粒增强铝基复合材料不仅表现出优异的力学性能，同时具有耐磨性高、导热性好、热膨胀系数低、可设计性强等优点，在先进装备制造领域具有广阔的应用前景。原位合成方法可以在熔体中直接反应生成具有热力学稳定性增强颗粒。增强颗粒在熔体内部形核长大，与熔体具有天然润湿性。增强颗粒与基体的界面纯净、结合强度高。因此，原位合成颗粒增强铝基复合材料被认为是最具应用前景的复合材料制备技术。氟盐法具有工艺简洁、成本低等优点，是最具工程化潜力的原位合成纳米颗粒增强铝基复合材料的方法。
[0003]然而，氟盐法原位合成纳米颗粒增强铝基复合材料仍未实现大规模工程化应用，主要原因是仍存在瓶颈技术难题尚未解决：
[0004]第一，增强颗粒粒度分布范围宽，从几百纳米至几微米不等，大尺寸颗粒的存在限制了纳米颗粒的强化效果；第二，纳米颗粒在基体中分散的均匀性差，团聚的纳米颗粒反而降低基体材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温原位合成纳米颗粒增强铝基复合材料制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1：将重量为m1的原料AlSi12共晶合金装入直径为D的坩埚熔化，熔化后升温至一定温度并保温，将保温后的共晶合金熔体搅拌均匀；S2：将氟钛酸钾和氟硼酸钾混合盐加入熔体反应，待混合盐完全熔化后，向熔体中缓慢加入重量为m2的AlSi12共晶合金块；S3：反应完成后，进行扒渣，并对熔体进行真空除盐处理；S4：将熔体进行升温处理，加入重量为m3的纯铝锭，随后控温并加入重量为m4的纯镁；S5：采用氩气旋转喷吹法进行熔体精炼处理，调整温度并进行浇注。2.根据权利要求1所述的一种低温原位合成纳米颗粒增强铝基复合材料制备方法，其特征在于，坩埚直径D和制备的复合材料的总重量m及制备的复合材料所含的TiB2纳米颗粒的质量分数符合以下关系：其中：D为坩埚直径；m为制备的复合材料的总重量；w
t
为TiB2的设计含量；γ
Ti
为K2TiF6中Ti的预设收得率；γ
B
为KBF4中B的预设收得率；W
K2TiF6
为K2TiF6的相对分子量；W
TiB2
为TiB2的相对分子量；W
KBF4
为KBF4的相对分子量；ρ
盐
为熔化的混合盐的密度；h
盐
为熔化的混合盐的深度，根据实际生产情况，该值不大...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘闪光，陆政，刘建军，王卫凯，郝慧林，李大奎，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：