[發明專利]一種B4C/Al復合材料的制備方法有效
| 申請號： | 201610480043.3 | 申請日： | 2016-06-27 |
| 公開（公告）號： | CN105861904B | 公開（公告）日： | 2018-03-16 |
| 發明（設計）人： | 張強;張福陽;姜龍濤;陳國欽;修子揚;武高輝 | 申請（專利權）人： | 哈爾濱工業大學 |
| 主分類號： | C22C29/06 | 分類號： | C22C29/06;C22C21/00;C22C1/05 |
| 代理公司： | 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109 | 代理人： | 侯靜 |
| 地址： | 150001 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 sub al 復合材料 制備 方法 | ||
技術領域
本發明涉及一種復合材料的制備方法。
背景技術
鋁基復合材料的研究開始于上個世紀50年代。近20年來，在理論上和技術上都取得了較大的成就。作為密度最小的常用陶瓷材料，碳化硼有望使復合材料的比模量和比強度比有大幅提高。目前對于B4C/Al復合材料主要的制備工藝主要有粉末冶金法、攪拌鑄造法、擠壓鑄造法、噴射沉積法等。這些方法各有優勢，但是通過上述方法制備的B4C/Al復合材料有如下不足：1)制備過程較長、成本較高、耗能較大；2)傳統方法制備的B4C/Al復合材料的體積分數受到嚴格限制，一般是制備體積分數較低的復合材料。上述缺點嚴重阻礙B4C/Al復合材料的大規模制備和應用。所以，找到一種的更加快捷、高效制備B4C/Al復合材料的方法，顯得尤為重要。
現有工藝方法制備的B4C/Al復合材料的增強體體積分數范圍窄，復合材料的力學性能差。
發明內容
本發明是要解決現有方法制備的B4C/Al復合材料的增強體體積分數范圍窄，復合材料的力學性能差的問題，提供一種B4C/Al復合材料的制備方法。
本發明B4C/Al復合材料的制備方法，按以下步驟進行：
一、稱料：按體積分數稱取10％-85％的B4C粉末和15％-90％的含鋁材料；所述B4C粉末的粒徑為1-30μm，所述含鋁材料為鋁粉或鋁合金粉；
二、混料：將B4C粉末和含鋁材料放入球磨罐中，利用行星球磨機進行球磨混粉，得到混合粉末；球料比為(3-5):1，球磨機的轉速為200-500r/min，球磨時間為1-5小時；
三、干燥：將混好的粉末取出放入托盤中，置于干燥箱中進行充分干燥，干燥箱保持30℃恒溫，干燥時間為24-48小時；
四、制備：將干燥好的混合粉末從干燥箱中取出，放入石墨模具中，隨后將模具放入放電等離子燒結爐內進行燒結；燒結前爐內抽真空至2Pa，施加軸向壓力為40-50MPa，以100℃/min升溫至440-600℃并保溫5min，然后隨爐冷卻，即得到B4C/Al復合材料。
本發明的有益效果：
本發明選用SPS方法制備B4C/Al復合材料，為制備B4C/Al復合材料找到了嶄新的方法，能制備組織均勻的B4C/Al復合材料。
1、本發明方法制備的B4C/Al復合材料的增強體體積分數能在很大范圍內變化(10％-85％)，可有多種選擇。
2、本發明方法的制備時間能夠大幅縮減，在數十分鐘內即可完成B4C/Al復合材料的燒結，使B4C/Al復合材料制備效率大幅提高。
3、本發明制備出的B4C/Al復合材料力學性能優異。所制備的B4C/2024Al復合材料經過T6處理后其最高彎曲強度超過了1100MPa。
附圖說明
圖1為試驗一制備的B4C/2024Al復合材料三點彎曲斷口形貌；
圖2為試驗二制備的B4C/2024Al復合材料三點彎曲斷口形貌；
圖3為試驗三制備的B4C/1060Al復合材料三點彎曲斷口形貌。
具體實施方式
本發明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式，還包括各具體實施方式間的任意組合。
具體實施方式一：本實施方式B4C/Al復合材料的制備方法，按以下步驟進行：
一、稱料：按體積分數稱取10％-85％的B4C粉末和15％-90％的含鋁材料；
二、混料：將B4C粉末和含鋁材料放入球磨罐中，利用行星球磨機進行球磨混粉，得到混合粉末；
三、干燥：將混好的粉末取出放入托盤中，置于干燥箱中進行充分干燥，干燥箱保持30℃恒溫，干燥時間為24-48小時；
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