[發(fā)明專利]一種碳化硅和硅顆粒增強(qiáng)的鋁銅基復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410852362.3
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN105803293B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝心想;樊建中;馬自力;劉彥強(qiáng);肖雪婷;趙月紅;魏少華;左濤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: C22C30/02
• 分類號: C22C30/02;C22C32/00;C22C1/05
• 代理公司: 北京北新智誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11100
• 代理人: 劉徐紅

1.一種碳化硅和硅顆粒增強(qiáng)的鋁銅基復(fù)合材料，其特征在于：由碳化硅、硅和鋁銅合金組成，重量百分比組成為碳化硅：15～25wt.％，硅：45～50wt.％，鋁銅合金：25～40wt.％；碳化硅及硅顆粒作為增強(qiáng)相均勻分布在鋁銅合金基體中，鋁銅合金基體形成三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

2.如權(quán)利要求1所述的碳化硅和硅顆粒增強(qiáng)的鋁銅基復(fù)合材料，其特征在于：所述的鋁銅合金采用鑄造鋁銅合金，其中銅的重量百分比含量為0.5wt.％～6wt.％，其余為鋁。

3.如權(quán)利要求1或2所述的碳化硅和硅顆粒增強(qiáng)的鋁銅基復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)鋁銅合金按照重量百分比配料，經(jīng)過鑄造后在氣霧化設(shè)備上制備霧化粉末；

(2)碳化硅粉、硅粉和鋁銅合金霧化粉末按照重量百分比配料，經(jīng)過預(yù)混合后，放入混料罐中均勻混合制成三種顆粒的混合粉末；

(3)將所得混合粉末裝包套進(jìn)行冷等靜壓，粉末成型；

(4)將冷等靜壓粉末坯錠進(jìn)行預(yù)除氣；

(5)預(yù)除氣后的坯錠經(jīng)過熱等靜壓達(dá)到完全致密化；

(6)將熱等靜壓致密化的復(fù)合材料坯錠經(jīng)機(jī)加工形成零部件。

4.如權(quán)利要求3所述的碳化硅和硅顆粒增強(qiáng)的鋁銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述的鋁銅合金的霧化溫度在580～650℃之間，霧化氣體為高純氬氣。

5.如權(quán)利要求3所述的碳化硅和硅顆粒增強(qiáng)的鋁銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：碳化硅粉平均粒度為3.5～9μm，純度大于等于99.8wt.％；硅粉平均粒度為15～24μm，純度大于等于99.9wt.％；鋁銅合金霧化粉末平均粒度為-900目～-600目，純度大于等于99.8wt.％。

6.如權(quán)利要求5所述的碳化硅和硅顆粒增強(qiáng)的鋁銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：硅顆粒與碳化硅顆粒的平均粒度之比在2.67～4.28之間，兩種顆粒的長徑比均小于5。

7.如權(quán)利要求3所述的碳化硅和硅顆粒增強(qiáng)的鋁銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述的冷等靜壓壓力為85～210MPa，保壓時(shí)間為10～50min；所述的冷等靜壓粉末坯錠的相對致密度為55％～75％。

8.如權(quán)利要求3所述的碳化硅和硅顆粒增強(qiáng)的鋁銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述的除氣過程中，真空度不高于3×10^-2Pa，除氣時(shí)間為35～85小時(shí)。

9.如權(quán)利要求3所述的碳化硅和硅顆粒增強(qiáng)的鋁銅基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述的熱等靜壓的溫度為440℃～630℃，壓力為80～160MPa，保壓時(shí)間為3～4小時(shí)。

10.如權(quán)利要求1或2所述的碳化硅和硅顆粒增強(qiáng)的鋁銅基復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域零部件中的應(yīng)用。