纳米增强体铝基复合材料的固液复合制备方法技术

技术编号:46545820 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:09
本发明专利技术属于铝基复合材料制备技术领域,涉及一种纳米增强体铝基复合材料的固液复合制备方法,包含以下步骤:固态法:将纯铝粉末与陶瓷纳米增强体混合以得到烧结混合物粉体,并通过低温真空热压烧结工艺对烧结混合物粉体进行烧结,以制备纳米增强体纯铝基复合材料中间合金;液态法:根据合金种类需要,加入对应合金元素熔炼获得目标合金成分的铝熔体,然后升温并加入纳米增强体纯铝基复合材料中间合金稀释后搅拌浇铸,获得目标体积分数的纳米增强体铝基复合材料。本发明专利技术通过固态法获得纳米增强体纯铝基复合材料中间合金,再将中间合金用于液态法,最终获得纳米增强体铝基复合材料,解决了传统熔铸工艺纳米级陶瓷增强体易团聚、难添加的行业难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铝基复合材料制备,涉及一种纳米增强体铝基复合材料的固液复合制备方法


技术介绍

1、铝基复合材料作为一种重要的金属基复合材料,是以铝或其铝合金作为基体,以陶瓷颗粒等作为增强体,经特定制备方法制成。它巧妙融合了铝基体与陶瓷增强体的力学和物理特性,展现出诸多优异性能。在性能方面,铝基复合材料具备高比强度和高比模量,这意味着在相同质量下,它能承受更大的载荷且具有更高的刚度;同时,其耐腐蚀和耐磨损性能也十分突出,这使得它在复杂恶劣的环境中能够保持稳定的性能。此外,在复合效应的作用下,铝基复合材料还具有良好的抗疲劳和抗蠕变性能。这些卓越的性能使铝基复合材料在众多领域得到了广泛应用,涵盖航空航天、轨道交通、新能源、电子封装以及精密仪器仪表等,为这些领域的技术发展提供了有力支持。

2、从制备方法来看,对于微米尺度增强体铝基复合材料,其制备技术已相对成熟,主要分为液态法和固态法两种路径。液态法包含搅拌铸造、挤压铸造、液态浸渗、共喷沉积和增材制造等多种方法。这些方法具有显著优势,能够实现大尺寸铝基复合材料的批量化制备,满足大规模生产的需求。固态法则本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纳米增强体铝基复合材料的固液复合制备方法,其特征在于,所述制备方法包含以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,固态法步骤中,所述纯铝粉末纯度≥99.7%、平均粒径10μm~30μm、氧含量≤1000ppm;所述纳米增强体为陶瓷纳米增强体,所述陶瓷纳米增强体选自碳化物、氮化物、硼化物或氧化物中的一种或多种,尺寸为10nm~300nm。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述碳化物包括SiC、TiC或WC,所述氮化物包括BN,所述硼化物包括TiB2,所述氧化物包括Al2O3或ZrO2。

4.根据权利要求2所述的制备方法...

【技术特征摘要】

1.一种纳米增强体铝基复合材料的固液复合制备方法,其特征在于,所述制备方法包含以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,固态法步骤中,所述纯铝粉末纯度≥99.7%、平均粒径10μm~30μm、氧含量≤1000ppm;所述纳米增强体为陶瓷纳米增强体,所述陶瓷纳米增强体选自碳化物、氮化物、硼化物或氧化物中的一种或多种,尺寸为10nm~300nm。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述碳化物包括sic、tic或wc,所述氮化物包括bn,所述硼化物包括tib2,所述氧化物包括al2o3或zro2。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,固态法步骤中,按纳米增强体积分数3%~20%的比例称取纯铝粉末和陶瓷纳米增强体,并额外增加5%~30%的陶瓷纳米增强体以补偿液态法中的烧损。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,固态法步骤中,采用惰性气体保护,使用陶瓷混料球混合纯铝粉末和陶瓷纳米增强体,混合球料比≤1:1,混料球直径为φ3mm~φ6mm,混料时间3h~6h,转速50rpm~200rpm。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,固态法步骤中,所述低温真空热压烧结工艺为:将烧结混合物粉体在30mpa~40mpa、350℃~400℃、...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖寒刘志威陈汉程龙曾鑫郑思婷
申请(专利权)人:中冶赛迪技术研究中心有限公司
类型:发明
国别省市:

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