[發(fā)明專利]低體積分數(shù)的硼酸鋁晶須增強鋁基復(fù)合材料的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110256440.X
• 申請日: 2011-09-01
• 公開（公告）號: CN102296255A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 岳紅彥;黃碩;郭二軍;王麗萍;俞澤民
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號: C22C47/04
• 分類號: C22C47/04;C22C47/08;C22C49/06;C22C49/14;C22C101/06;C22C121/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務(wù)所 23109
• 代理人: 韓末洙

1.低體積分數(shù)的硼酸鋁晶須增強鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于低體積分數(shù)的硼酸鋁晶須增強鋁基復(fù)合材料的制備方法是按下述步驟進行的：

一、硝酸鋅和檸檬酸加入蒸餾水中，硝酸鋅和檸檬酸的摩爾比為1∶1，蒸餾水的質(zhì)量是硝酸鉻和檸檬酸總質(zhì)量的50～200倍，然后在80～100℃條件下磁力攪拌加熱回流1～2h，制得透明的ZnO溶膠；

二、將硼酸鋁晶須加入步驟一獲得的ZnO溶膠中，硼酸鋁晶須的質(zhì)量是ZnO溶膠中ZnO質(zhì)量的5～20倍，然后超聲波分散，再烘干；

三、將經(jīng)步驟二處理的硼酸鋁晶須放入400～600℃環(huán)境中焙燒1～2h，然后放入水中超聲波分散1～2h；

四、將經(jīng)步驟三處理的硼酸鋁晶須加入80～90℃濃度為0.05～0.2kg/L的大豆?jié){液中并攪拌均勻，每1kg硼酸鋁晶須加入5～10L大豆?jié){液，然后加入凝固劑，再用模壓成型的方法制備預(yù)制件，然后室溫干燥，以1～3℃/min速率升溫至900～1000℃，保溫焙燒1～2h，隨爐冷卻至室溫，并利用高溫下ZnO和硼酸鋁晶須發(fā)生反應(yīng)，從而最終制備出低體積分數(shù)、高強度的ZnAl₂O₄涂覆硼酸鋁晶須預(yù)制件；

五、將預(yù)制件放入模具中，然后在500～600℃條件下預(yù)熱預(yù)制件及模具，再向模具中澆注熔融態(tài)的鋁合金，其中預(yù)制件占鋁基復(fù)合材料總體積的10～20％，再在20MPa壓力下進行初步擠壓，而后增大壓力至100MPa并保壓3min，制得低體積分數(shù)的硼酸鋁晶須增強鋁基復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低體積分數(shù)的硼酸鋁晶須增強鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟二中硼酸鋁晶須的質(zhì)量是ZnO溶膠中ZnO質(zhì)量的6～16倍。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低體積分數(shù)的硼酸鋁晶須增強鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟二中硼酸鋁晶須的質(zhì)量是ZnO溶膠中ZnO質(zhì)量的10倍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的低體積分數(shù)的硼酸鋁晶須增強鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟二中超聲波分散時間為1～2h，超聲波功率為1000～2000W，超聲波頻率為50～80Hz。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低體積分數(shù)的硼酸鋁晶須增強鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟三中將經(jīng)步驟二處理的硼酸鋁晶須放入450～550℃環(huán)境中焙燒1.2～1.5h。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低體積分數(shù)的硼酸鋁晶須增強鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟三中超聲波分散所需超聲波功率為1000～2000W，超聲波頻率為50～80Hz。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低體積分數(shù)的硼酸鋁晶須增強鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟四大豆?jié){液制作過程：將大豆經(jīng)泡豆、磨漿、過濾和煮漿制成。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低體積分數(shù)的硼酸鋁晶須增強鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟四中凝固劑為硫酸鈣或氯化鎂。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的低體積分數(shù)的硼酸鋁晶須增強鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟四中升溫速率為1.5～2.5℃/min。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的低體積分數(shù)的硼酸鋁晶須增強鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟五中預(yù)制件占鋁基復(fù)合材料總體積的15％。