一种兼具孔隙和层状结构的高阻尼AlSip/Al复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种兼具孔隙和层状结构的高阻尼AlSip/Al复合材料。该铝基复合材料同时兼具孔隙和颗粒层状结构特征，增强相为直径8

【技术实现步骤摘要】
一种兼具孔隙和层状结构的高阻尼AlSip/Al复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种兼具孔隙和层状结构的高阻尼AlSip/Al复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]铝合金具有密度低、强度高、成型性能好等特点，是航空航天、船舶和汽车工业中广泛应用的结构材料之一。随着工业发展的进步，具有高阻尼性能的材料越来越受到重视，以最大限度地减少振动和噪声问题。由于铝合金的低阻尼特性，在一定程度上限制了其在减振降噪方面的应用。因此，设计开发具有高阻尼性能的铝基合金，有利于拓宽铝合金在减振降噪方面的应用范围。
[0003]近年来，国内外主要是通过三种方法来提高铝合金的阻尼性能：（1）制造泡沫铝合金；（2）制备复相型Al
‑
Zn合金；（3）制备颗粒增强铝基复合材料。复合化技术是一种改善铝合金阻尼性能的有效方法，通过在铝合金基体中引入增强相颗粒，进一步增加合金中的界面和位错数量，有利于改善材料的阻尼性能。因此，利用复合技术制备出兼具孔隙和层状结构铝基复合材料有望进一步提高铝基合金的阻尼性能，进而达到材料减振降噪的要求。然而，关于兼具孔隙和层状结构的高阻尼AlSip/Al复合材料及其制备技术方面的报道至今还尚未发现。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种兼具孔隙和层状结构的高阻尼AlSip/Al复合材料及其及其制备方法。
[0005]本专利技术涉及的铝基复合材料中，增强相为AlSi颗粒（粒径8
‑
20 μm），基体为2.5
‑<br/>5 mm厚的铝板材，中间AlSi颗粒层孔隙率为8%
‑
15%。
[0006]AlSip/Al复合材料的制备方法具体步骤为：
[0007]（1）利用机械打磨的方法将铝板材表面的氧化层去除，然后用酒精清洗铝板材表面层；
[0008]（2）将粒径为8
‑
20 μm的AlSi颗粒铺放在打磨过的铝合金板材表面，AlSi颗粒质量与铝板材质量之比为15:85，要求表面平整均匀，然后在AlSi颗粒层上面再放置另一块打磨好的铝合金板材，形成预制复合板材；
[0009]（3）将叠放好后的预制复合板材放入500℃的马弗炉里进行3分钟的保温预热；
[0010]（4）将预热后的预制复合板材放入轧机进行轧制复合，下压量为35
‑
55%，轧制速度为20mm/s，轧制的过程中不使用润滑油，轧制完成后空冷至室温，获得兼具孔隙和层状结构的AlSip/Al复合材料。
[0011]本专利技术制备的AlSip/Al复合材料兼具孔隙和颗粒层状结构特征，且具有优异的阻尼性能。AlSip/Al复合材料中的AlSi颗粒层孔隙率为8%
‑
15%。在室温（25℃）时，内耗值为0.005
‑
0.011，比其相应的铝基体材料提高了51%
‑
267%；在300℃时，内耗值为0.084
‑
0.106，
℃/min。
[0022]本专利技术AlSip/Al复合材料兼具孔隙和颗粒层状结构特征，其阻尼性能在室温时（25℃）内耗值最高可达到0.011，比其相应的铝基体材料提高了267%，在300℃时内耗值最高可达到0.106，比其相应的铝基体材料提高了324%。测试的具体数据见表1。
[0023]表1 本专利技术获得的AlSip/Al复合材料及其铝基体材料的阻尼性能测试结果
[0024]编号25℃时内耗值300℃时内耗值颗粒层孔隙率来源实例10.0110.1068%实测实例20.0050.08415%实测实例30.0070.10312%实测7075铝基体0.0030.025/实测5052铝基体0.00330.049/实测
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种兼具孔隙和层状结构的高阻尼AlSip/Al复合材料，其特征在于该复合材料同时兼具孔隙和颗粒层状结构特征，增强相为直径8
‑
20 μm的AlSi颗粒，基体为铝板材，AlSi颗粒层孔隙率为8%
‑
15%，且具有优异的阻尼性能。2.一种如权利要求1所述兼具孔隙和层状结构的高阻尼AlSip/Al复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：（1）利用机械打磨的方法将铝板材表面的氧化层去除，然后用酒精清洗铝板材表面层；（2）将粒径为8
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：江鸿杰，丁超逸，周高峰，刘崇宇，成忠序，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：