[發明專利]一種鋁材增強用非晶高硅鋁鎂材料及制備方法及用途

在審

• 申請號: 201710445099.X
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN109023166A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 劉華武;戴洪明
• 申請（專利權）人: 南京天淦新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C47/08
• 分類號: C22C47/08;C22C49/06;C22C49/14;C22C101/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 陸藝

本發明公開了一種鋁材增強用非晶高硅鋁鎂材料及制備方法及用途，其中的一種鋁材增強用非晶高硅鋁鎂材料的制備方法，包括如下步驟：將用于制備非晶高硅鋁鎂材料的組合物放入底插電極全電熔爐熔煉，得到熔體；再將所述熔體通過拉絲漏版拉制為纖維或冷卻成固體，粉碎成粉體。用纖維或粉體與鋁鎂合金制備的高強復合鋁，其抗拉強度高，耐腐蝕性強，耐磨性能好。其抗拉強度高于5000系鋁鎂合金的最高強度值，可以作為5000系的海洋鋁。

技術領域

本發明屬于鋁基復合材料制備領域，具體地涉及一種鋁材增強用非晶高硅鋁鎂材料及制備方法。

背景技術

鋁材第一代是純鋁(1825年，丹麥奧斯特)，鋁材第二代是合金鋁(1903年，美國鋁業公司)，鋁材第三代是陶瓷嵌合鋁(1950s)。復合材的強度等于各組分強度的加權平均值。鋁材添加高強度陶瓷后，整體強度并不是增強，而是大幅度跳水。說明陶瓷鋁只是嵌合材，不是嚴格意義上的復合材。

陶瓷鋁由于成本暴漲且強度跳水，僅適用于以強度換剛度的特殊環境，比如具有消聲效應的魚雷鋁；不具備大規模商業推廣的價值。1950至今近70年的探索，始終未能找到有效復合增強鋁合金的工程纖維。縱觀1903年合金鋁問世以來，鋁材創新未見革命性突破。

火成巖由巖漿凝固而成，約占地球巖石圈的95％，富含硅、鋁、鎂等鋁合金增強組分。

但火成巖含有大量的晶體和少量的玻璃，在析晶溫度區間晶體會迅速生長導致塵化。至今未見利用火成巖礦石，制備鋁材增強用非晶高硅鋁鎂材料的報道。

發明內容

本發明的目的是克服火成巖在析晶區間迅速析晶塵化的世紀難題，提供一種用于制備非晶高硅鋁鎂材料的組合物。

本發明的第二個目的是提供一種鋁材增強用非晶高硅鋁鎂材料。

本發明的第三個目的是提供一種鋁材增強用非晶高硅鋁鎂材料的制備方法。

本發明的第四個目的是提供一種鋁材增強用非晶高硅鋁鎂材料制備高強復合鋁的用途。

本發明的技術方案概述如下：

一種用于制備非晶高硅鋁鎂材料的組合物，按重量比由84％-99％的火成巖，0-15％的氧化鎂，0-10％的氧化鉀或氧化鈣，1％-5％的碳粉組成，所述火成巖所含氧化鐵及氧化亞鐵的總重量<3％，且火成巖所含氧化硅、氧化鋁和氧化鎂之和>68％。

一種鋁材增強用非晶高硅鋁鎂材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)將權利要求1的組合物，放入底插電極全電熔爐熔煉，得到熔體；

(2)按下述方式進行：

方式一：將所述熔體通過拉絲漏版拉制為纖維；

方式二：將所述熔體冷卻成固體，粉碎成粉體。

上述方法制備的鋁材增強用非晶高硅鋁鎂材料。

上述鋁材增強用非晶高硅鋁鎂材料制備高強復合鋁的用途。

本發明的優點：

用本發明的鋁材增強用非晶高硅鋁鎂材料制備高強復合鋁，其抗拉強度高，耐腐蝕性強，耐磨性能好。

附圖說明

圖1為純鋁和鋁材增強用非晶高硅鋁鎂材料融合界面x750(A)及剖面x100(B)電鏡圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步的說明。

實施例1