一种高体积分数硅颗粒增强铝基复合材料的制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种高体积分数硅颗粒增强铝基复合材料的制备工艺，其特征在于：采用灵活实用的粉末冶金工艺制备出Si颗粒体分为50vol.％～80vol.％、完全致密、组织细小均匀的Si/Al复合材料大尺寸坯锭。所制备复合材料具有优异的综合性能。具体工艺步骤为：将预制合金铝粉与纯硅粉按照质量比1∶0.86～2.1均匀混合制成复合粉末；将混合粉末冷压成型，冷压坯相对致密度为50％～80％；将冷压坯在略高于基体合金固相线的温度致密化，制成完全致密的坯锭；采用车削、电火花切割等方法将热压锭加工成标准圆柱或其他形状坯锭，以备运输、性能测试或进一步机加工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及颗粒增强金属基复合材料
；特别涉及一种高体积分数硅颗粒 增强铝基复合材料的制备工艺。
技术介绍
颗粒增强铝基复合材料具有高比强度、高比刚度、低膨胀、高导热、抗疲劳、各向同 性等优异的综合性能，且颗粒增强体成本低、制造工艺简单价廉。经过过去30年的发展，该 类材料已经在航空航天、汽车及微电子等领域获得规模应用，有望成为继铝合金和钛合金 后的另一种新型结构材料。硅的密度0.33g/cm3)比铝合金低14%，它具有极低的膨胀系 数、高导热率、高刚度，且加工性能好于陶瓷，硅颗粒增强铝基复合材料(Si/Al)是最新发 展起来的一种轻质的先进材料，由于铝硅之间具有良好的润湿性，无界面反应，复合材料能 够很好地发挥出增强体和基体的特性，因此可在大范围内调控Si的含量来制出结构-功能 一体化、成型性好、机加工性能良好的Si/Al复合材料。高体积分数Si/Al复合材料(Si含量不低于50VOl% )具有低膨胀、高导热、高刚 度、易加工的综合优势，有望替代高体分SiC/Al复合材料作为微电子封装的应用，同时可 通过高精密机加工制出具有复杂形状的大尺寸功能/结构部件，在不损失性能的同本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高体分Ｓｉ／Ａｌ颗粒增强复合材料的制备工艺，其特征是采用粉末冶金工艺制备Ｓｉ含量为５０ｖｏｌ．％～８０ｖｏｌ．％，Ａｌ或铝合金含量为２０ｖｏｌ．％～５０ｖｏｌ．％的复合材料坯锭，具体实施步骤为：（１）将预制的纯铝粉或合金铝粉与经过表面处理的硅粉按照纯铝粉或合金铝粉与纯硅粉的质量比１∶０．８６～２．１均匀混合制成复合粉末，以使硅颗粒的体积分数为５０ｖｏｌ．％～８０ｖｏｌ．％；（２）将混合粉末装入金属模具中进行冷压成型，或者将混合粉末封装于胶皮包套中进行冷等静压成型；（３）将冷压成型的坯锭装入钢模具中热压致密化，得到高体分Ｓｉ／Ａｌ颗粒增强复合材料；或者将冷等静压成型的坯锭封装入金属包套中...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彦强，樊建中，马自力，左涛，魏少华，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：发明
国别省市：11