[發(fā)明專利]一種碳化硼顆粒增強(qiáng)納米/超細(xì)晶鋁基復(fù)合材料的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710243989.2
• 申請(qǐng)日: 2017-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN107099687A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張聯(lián)盟;熊舒雅;吳傳棟;張建;羅國(guó)強(qiáng);沈強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C1/05
• 分類號(hào): C22C1/05;C22C32/00;C22F1/04;B22F3/105
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 王守仁

1.一種碳化硼顆粒增強(qiáng)納米/超細(xì)晶鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征是包括：

(1)混料：按質(zhì)量計(jì)，其中碳化硼粉末和鋁合金粉末的含量分別為1％-5％和95％-99％，將鋁合金粉末和碳化硼粉末混合裝入瓶中，放置輕型球磨機(jī)混料，得到混合均勻的復(fù)合粉；

(2)低溫球磨：將混合均勻的復(fù)合粉體置于不銹鋼球磨罐中，在溫度≤-183℃下進(jìn)行球磨；

(3)粉體排氣：將球磨后的復(fù)合粉體裝入石墨模具中，隨后將其放入真空熱壓爐中進(jìn)行排氣，得到待燒結(jié)的納米復(fù)合粉體；

(4)等離子活化燒結(jié)：將納米復(fù)合粉體裝在石墨模具內(nèi)，經(jīng)表面活化、等離子活化燒結(jié)，獲得碳化硼顆粒增強(qiáng)納米/超細(xì)晶鋁基復(fù)合材料塊體；

(5)熱處理：將碳化硼顆粒增強(qiáng)納米/超細(xì)晶鋁基復(fù)合材料塊體放入馬弗爐中，進(jìn)行固溶和T6時(shí)效處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硼顆粒增強(qiáng)納米/超細(xì)晶鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述鋁合金粉末為7075鋁合金粉末，粉末粒徑為60-80μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硼顆粒增強(qiáng)納米/超細(xì)晶鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述碳化硼的純度≥99.9％，粉末粒徑為2-3μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硼顆粒增強(qiáng)納米/超細(xì)晶鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的低溫球磨過程在攪拌球磨機(jī)中完成，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為400-600rpm，球料質(zhì)量比為20:1-40:1，球磨時(shí)間為4-8h，球磨介質(zhì)為液氮。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硼顆粒增強(qiáng)納米/超細(xì)晶鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的粉體排氣在真空爐中進(jìn)行，真空度10^-2-10^-3Pa，排氣溫度為80℃-150℃，排氣時(shí)間5h-12h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硼顆粒增強(qiáng)納米/超細(xì)晶鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的表面活化工藝為：活化電壓20kV，活化電流100A，活化時(shí)間30s。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硼顆粒增強(qiáng)納米/超細(xì)晶鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的等離子活化燒結(jié)工藝為：真空度≤10Pa，燒結(jié)壓強(qiáng)為0-80MPa，燒結(jié)溫度為300℃-500℃，保溫保壓時(shí)間為1-5min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硼顆粒增強(qiáng)納米/超細(xì)晶鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的熱處理工藝參數(shù)為：固溶處理450℃保溫2h，時(shí)效處理120℃保溫24h，淬火介質(zhì)為水。

9.權(quán)利要求1至8中任一所述方法制備的碳化硼顆粒增強(qiáng)納米/超細(xì)晶鋁基復(fù)合材料，其在用于航空航天、汽車或軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用。