[發明專利]一種碳化硼?鋁合金復合板的制備方法

在審

• 申請號: 201710919679.8
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107651962A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 趙立;夏倫剛;崔毅;方寧象
• 申請（專利權）人: 浙江立泰復合材料股份有限公司
• 主分類號: C04B35/563
• 分類號: C04B35/563;C04B35/626;C04B35/634;B22D19/08
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司33214
• 代理人: 王曉峰

1.一種碳化硼-鋁合金復合板的制備方法，其特征在于：該復合板的制備方法包括以下步驟：

1) 將球磨原料B₄C粉和改性酚醛樹脂在球磨機中球磨12-24小時，形成漿料；

2) 用造粒機將步驟1）得到的漿料進行造粒，驅動蠕動泵電機，將上述步驟1）中球磨好的漿料桶中的漿料通過泵輸送到造粒機頂端的噴盤中，噴盤電機驅動系統驅動噴盤旋轉，旋轉的噴盤通過離心作用將漿料分散，鼓風機通過風口將分散的漿料吹至底部帶有超聲裝置的水中，顆粒不溶于水而沉淀至底部；通過造粒機的出料口將顆粒和水分離；將得到的顆粒進行烘干得到造粒粉；

3) 將上述得到的造粒粉在液壓機中壓制得到壓坯，所述壓坯密度控制在1.7-1.8 g/cm³，厚度60-80 mm；

4) 然后將壓坯在網帶爐中加熱，改性酚醛樹脂分解并產生包覆碳源，得到素坯；

5) 用鉆床在素坯上加工通孔，得到坯件，所述通孔的孔徑為3-5mm；

6) 將坯件經真空燒結爐中燒結，真空度≤10Pa，將硅餅置于坯件上層，得到帶有通孔的碳化硼陶瓷板；

7) 將帶有通孔的碳化硼陶瓷板在烘箱內預熱，然后取出放置在模具內；待鋁合金在熔煉爐中完全熔化呈鋁合金水后澆鑄于陶瓷板周圍，熔融鋁合金凝固，形成鋁合金包裹碳化硼陶瓷結構。

2.根據權利要求1所述的一種碳化硼-鋁合金復合板的制備方法，其特征在于：所述步驟1）中球磨原料還包括PVA，甘油，PEG，無水乙醇；所述B₄C粉和改性酚醛樹脂的重量比為10:1-13:1。

3.根據權利要求1所述的一種碳化硼-鋁合金復合板的制備方法，其特征在于：所述步驟1）中的B₄C包括三種粒度的粉末級配，一種B₄C粉平均粒度8-10微米，質量占B₄C總質量的50%；另一種B₄C粉平均粒度20-25微米，質量占B₄C總質量的30%；第三種B₄C粉平均粒度2-4微米，質量占B₄C總質量的20%。

4.根據權利要求1所述的一種碳化硼-鋁合金復合板的制備方法，其特征在于：所述步驟7）中，將陶瓷板在400℃烘箱內預熱1小時后放置在模具內。

5.根據權利要求1所述的一種碳化硼-鋁合金復合板的制備方法，其特征在于：所述步驟2）中顆粒的烘干溫度為100-110℃。

6.根據權利要求1所述的一種碳化硼-鋁合金復合板的制備方法，其特征在于：所述步驟4）中網帶爐中壓坯最高分解溫度820-850℃，網帶速率80-90 mm/min。

7.根據權利要求1所述的一種碳化硼-鋁合金復合板的制備方法，其特征在于：所述步驟1）中球磨原料按重量計包括B₄C 80份，改性酚醛樹脂7份，PVA 0.8份，PEG 0.4份，無水乙醇90份。

8.根據權利要求1所述的一種大厚度碳化硼-鋁合金復合板的制備方法，其特征在于：所述步驟1）中還含有碳化硅球，所述碳化硅球與球磨原料的重量比為2: 1。

9.根據權利要求1所述的一種碳化硼-鋁合金復合板的制備方法，其特征在于：所述步驟6）中最高燒結溫度為1550-1600℃，保溫1-2h；硅餅重量與坯件重量比例為1.3:1。

10.根據權利要求1所述的一種碳化硼-鋁合金復合板的制備方法，其特征在于：所述步驟7）鋁合金水的用量根據產品澆注尺寸計算。