[發明專利]一種鋁基復合材料制造方法與設備

有效

• 申請號: 201510324496.2
• 申請日: 2015-06-05
• 公開（公告）號: CN105087993A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 劉南林
• 申請（專利權）人: 劉南林
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C21/00;C22C45/08;B22D17/00;B22D27/08
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1.本發明采用高頻電爐、可控溫度的模具、膠體溶液快速固化及惰性氣體保護技術，利用機械攪拌和超聲波震蕩兩種方法，使金屬鋁液與納米級碳粉達到液、固兩相均質化膠體狀態，經快速冷卻壓鑄成型，制造一種具有類似非晶金屬特性的微晶化金屬鋁基復合材料。其技術屬于新材料領域。與現有金屬鋁及其合金材料相比，該微晶化金屬鋁基復合材料不僅比重更低，而且具有更高的力學性能和更好的抗化學腐蝕性能。適用于各種飛行器、運載工具制造行業。

本發明獨有的，與現有技術不同的技術特征為：

（1）利用碳的熔點高于鋁的特點，將納米級碳顆粒均勻混合在鋁液中形成膠體(8)狀態，使鋁液在快速冷卻凝固時，鋁原子移動受阻，難以形成普通的金屬晶體，只能固化為類似非晶金屬特性的微晶金屬鋁碳復合材料(20)，即鋁基復合材料。

（2）同時采用機械攪拌裝置(6)和超聲波震蕩裝置(7)兩種方法，使鋁液與納米級碳粉液固兩相達到均質化膠體(8)狀態。

除獨有的，與現有技術不同的技術特征外，本發明還要求保護以下技術范圍：

（3）利用一種或幾種低熔點金屬物質在熔化時加入一種或幾種高熔點納米級金屬或非金屬物質固體顆粒均勻混合為膠體(8)，經快速冷卻后固化，制造具有微晶金屬或非晶金屬性能的復合材料(20)。

（4）采用包括但不限于使用機械攪拌裝置(6)和超聲波震蕩裝置(7)，使金屬液體與其它納米級金屬或非金屬高熔點物質顆粒混合溶液膠體(8)化的技術，制造復合材料產品(20)。例如使用耐高溫膠體磨使金屬液體與其它高熔點物質顆粒溶液膠體(8)化。

（5）采用包括但不限于使用具有超低溫冷卻系統(14)的金屬模具(12)將膠體(8)快速凝固成型，制造具有微晶金屬性能的金屬與金屬或金屬與非金屬復合材料(20)。