【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属基复合材料制备领域，具体涉及一种多级混晶铝基复合材料及其混晶比例可控制备方法和应用。
技术介绍
1、传统铝基复合材料着重得到“均质”化复合结构，追求增强相在基体中的均匀分布以避免团聚。然而随着增强相含量的增加，团聚趋势增大，复合材料的强度得到提升的同时塑性大幅降低，直至整体脆性断裂，强度-塑(韧)性倒置关系成为亟待解决的金属基复合材料的发展瓶颈。以非均匀构型思想为基础，提出粗细晶构型等新型复合材料设计思路，但在实际研究中发现新型复合材料中在多类增强相匹配、应力相容性等方面仍存在着许多问题，极大影响了材料性能的突破潜力。
2、目前对于粗细晶构型复合材料主要存在以下不足：(1)粗细晶构型复合材料中粗、细晶比例控制难度大，制备过程可控性低；(2)双峰构型复合材料中细晶区与粗晶区强度差异过大，存在明显应变不相容性，从而导致硬软区界面过早开裂；(3)目前双峰构型材料中采用单一增强相，其细晶组织来源于增强相与铝粉的高能量球磨，粗晶区则为纯金属，分区设计与制备工艺单一，不能满足性能改善的精细要求。
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【技术保护点】
1.一种多级混晶铝基复合材料，其特征在于，包括呈区域性分布纳米晶区、微纳米晶区和微米晶区，纳米晶区为硬质纳米粒子富集区，硬质纳米粒子位于纯铝晶粒内部，微纳米晶区为柔性纳米碳材料富集区，柔性纳米碳材料位于晶界，微米晶区为纯铝晶区。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，纳米晶区晶粒平均尺寸小于400nm，微纳米晶区晶粒尺寸为0.5～2μm，微米晶区晶粒尺寸为5～20μm。
3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，硬质纳米粒子为SiC、Si3N4、Al2O3中的一种，硬质纳米粒子尺寸为10-50nm，柔性纳米碳材料选自石墨烯纳米片、碳...
【技术特征摘要】
1.一种多级混晶铝基复合材料，其特征在于，包括呈区域性分布纳米晶区、微纳米晶区和微米晶区，纳米晶区为硬质纳米粒子富集区，硬质纳米粒子位于纯铝晶粒内部，微纳米晶区为柔性纳米碳材料富集区，柔性纳米碳材料位于晶界，微米晶区为纯铝晶区。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，纳米晶区晶粒平均尺寸小于400nm，微纳米晶区晶粒尺寸为0.5～2μm，微米晶区晶粒尺寸为5～20μm。
3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，硬质纳米粒子为sic、si3n4、al2o3中的一种，硬质纳米粒子尺寸为10-50nm，柔性纳米碳材料选自石墨烯纳米片、碳纳米管、碳纳米纤维、纳米碳球中的一种，柔性纳米碳材料至少有一维尺寸小于100nm，硬质纳米粒子含量为1～10vol.％，柔性纳米碳材料含量为0.5～3vol.％。
4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，多级混晶铝基复合材料抗拉强度≥285.4mpa，屈服强度≥240.3mpa，延伸率≥18.5％。
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【专利技术属性】
技术研发人员：钱明芳，张佳佳，贾政刚，张学习，耿林，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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