[發明專利]一種內生顆?；祀s增強鋁基復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410585914.9
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN104372208B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 趙遵成;李哲;盧濤;田曉光
• 申請（專利權）人: 趙遵成
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C32/00;C22C1/02;C22C1/06
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• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種內生顆?；祀s增強鋁基復合材料及其制備方法，屬于復合材料技術領域。其組分及重量百分比為：Si 0～15%、Cu 0～8%、Mg 0～5%、TiB₂顆粒0.1～15%、TiC顆粒0.1～10%，余量為Al。本發明包括以下步驟：(1)在坩堝中加入工業純鋁，使鋁錠熔化，氬氣保護升溫；（2）將AlTi₂₀粉末和B₄C顆粒及Ce₂O₃混合均勻，然后烘干；（3）將混合料用鋁合金精煉的旋轉噴吹裝置射入熔體中，控制氬氣流量，施加機械攪拌；（4）反應結束后，退出旋轉噴吹裝置，靜置；（5）澆注到模具中，得到內生顆?；祀s增強鋁基復合材料。本發明制備出的鋁基復合材料界面干凈，顆粒尺寸可以控制，顆粒分布均勻，同時具有工藝簡單，適合規模生產的優點。

技術領域

本發明涉及的是一種復合材料技術領域的制備方法，具體地說，是一種內生顆?；祀s增強鋁基復合材料及其制備方法。

背景技術

鋁基復合材料具有高的比強度、比剛度和比模量，在航天、航空、汽車和電子工業等領域有著廣泛的應用。傳統的鋁基復合材料制備方法是將增強顆粒外加到鋁合金基體中，存在外加增強顆粒與基體浸潤性差，界面反應難以控制，增強顆粒分布不均勻等缺陷，影響了鋁基復合材料的同一性和穩定性。同時采用外加顆粒的制備工藝復雜，成本較高，限制了推廣應用。

經對現有技術文獻的檢索發現，中國專利公開號為：1376805，公開日為：2002.10.30，發明名稱為：一種高強度原位鋁基復合材料，是采用粉末燒結的方法制備的原位混雜Al₂O₃、TiB₂顆粒增強的鋁基復合材料。該方法的原料是鋁或鋁合金，TiO₂和B粉末，經過混粉、冷壓，燒結和擠壓四個步驟才完成材料的制備，該工藝為純粉末冶金的方法，存在原料成本高，制備工藝復雜，無法實現大規模生產等問題。為了提高鋁合金的綜合性能，并可實現工業化生產，采用內生顆粒混雜增強鋁基復合材料是一條有效途徑。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種內生顆粒混雜增強鋁基復合材料及其制備方法，采用混合合金粉和陶瓷粉同時通入氬氣吹入鋁合金熔體的方法制備混雜顆粒增強鋁基復合材料，這種制備方法具有制備工藝簡單的優點，適于大規模的工業生產，具有很好的推廣價值。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明一種內生顆?；祀s增強鋁基復合材料的組分及其質量百分比為：Si 0～15%、Cu 0～8%、Mg 0～5%、TiB₂顆粒0.1～15%、TiC 顆粒0.1～10%，余量為Al。

本發明一種內生顆?；祀s增強鋁基復合材料及其制備方法包括以下步驟：

（1）在坩堝中加入工業純鋁，使鋁錠熔化，采用惰性氣體保護，升溫至800～1200℃；

（2）將AlTi₂₀粉末和B₄C顆粒以1∶0.25～1∶4的質量比均勻混合；

（3）在上述幾種混合料中加入0.05～0.5的Ce₂O₃，一并混合均勻；

（4）上述混合料充分混勻后，在100～300℃烘干1～2小時.

（5）然后將混合料用鋁合金精煉的旋轉噴吹裝置射入熔體中，同時控制氬氣流量為1～50ml/min，并施加機械攪拌，攪拌速度為100～800rpm,攪拌時間控制為5～30min；

（6）反應結束后，退出旋轉噴吹裝置，靜置，控制時間為10～30min，靜置溫度680～760℃；

（7）扒去浮渣后，澆注到模具中，制備出內生顆?；祀s增強鋁基復合材料。