[發(fā)明專利]一種無(wú)殘余熱解碳的層狀鋁基復(fù)合材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711064898.9
• 申請(qǐng)日: 2017-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107825776B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊文澍;趙旗旗;武高輝;喬菁;姜龍濤;陳國(guó)欽;張強(qiáng);康鵬超;修子揚(yáng);芶華松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B32B9/00
• 分類號(hào): B32B9/00;B32B9/04;B32B7/08;B32B15/20;B32B15/04;B32B37/06;B32B37/08;B32B37/10;B32B38/16;B32B38/00;B22D23/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 侯靜

1.一種無(wú)殘余熱解碳的層狀鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：該方法按以下步驟進(jìn)行：

一、稱料：

按質(zhì)量份數(shù)分別稱取5～35份的SiC粉末、20～40份的溶劑、0.01～0.5份的分散劑、5～20份的增塑劑、4.5～69.9份的粘結(jié)劑和65～95份的鋁金屬作為原料；

所述溶劑為無(wú)水乙醇和正丁醇按質(zhì)量比(0.5～1):1的混合物；

所述分散劑為魚(yú)油；

所述增塑劑為磷酸三丁酯；

所述粘結(jié)劑為聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂粉末；

二、SiC漿料制備：

將步驟一稱取的SiC粉末、溶劑和分散劑混合得到混合漿料，對(duì)混合漿料進(jìn)行超聲分散，然后將超聲波分散后的混合漿料置于球磨機(jī)中，向球磨機(jī)中加入直徑為5mm～30mm的氧化鋁球并進(jìn)行首次球磨，然后向球磨機(jī)內(nèi)加入步驟一稱取的增塑劑和粘結(jié)劑并進(jìn)行二次球磨，得到SiC漿料；

三、SiC粉末生片流延成型：

將步驟二得到的SiC漿料置于低壓環(huán)境中靜置1～5min，然后進(jìn)行流延成型得到生坯；將生坯在室溫下空氣干燥3～24h，得到厚度為0.1～2.5mm的層狀SiC粉末生片；

四、層疊預(yù)制體制備：

將步驟三所得的SiC粉末生片疊放，在相鄰的SiC粉末生片之間放置1～5層鋁金屬箔得到層疊塊體，將層疊塊體裝入模具中進(jìn)行冷壓處理，得到層狀預(yù)制體；

所述鋁金屬箔的材質(zhì)與步驟一中 鋁金屬的材質(zhì)相同；單層鋁金屬箔的厚度為20μm～50μm；

五、去脂處理、預(yù)熱及殘余熱解碳去除：

將步驟四所得的層狀預(yù)制體與模具一起放入加熱爐內(nèi)，首先在保護(hù)氣氛下，將層狀預(yù)制體加熱到470℃～Tm并保溫0.5～5h，得到預(yù)熱的層狀預(yù)制體，然后在含氧的保護(hù)氣氛下將層狀預(yù)制體加熱至520℃～Tm保溫10min～30min，得到預(yù)熱的層狀預(yù)制體；同時(shí)在保護(hù)氣氛下，將步驟一稱取的鋁金屬加熱至熔點(diǎn)以上250～350℃，得到熔融的鋁金屬；

所述Tm為鋁金屬箔的熔點(diǎn)；

六、液態(tài)鋁浸滲：

將步驟五得到的預(yù)熱的層狀預(yù)制體和模具置于壓力機(jī)臺(tái)面上，將步驟五得到的熔融的鋁金屬澆筑在除了殘余熱解碳的層狀預(yù)制體的上表面，然后進(jìn)行壓力浸滲處理，當(dāng)熔融的鋁金屬完全浸滲到去除了殘余熱解碳的層狀預(yù)制體中后，以20～40℃/min的速度冷卻至室溫，最后脫模，得到(SiCp/Al)-Al層狀復(fù)合材料鑄錠，即完成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)殘余熱解碳的層狀鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟一所述SiC粉末為3C、2H、4H、6H中的一種或幾種的任意比組合；SiC粉末的平均粒徑為0.3～50μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)殘余熱解碳的層狀鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟一所述鋁金屬為純鋁或鋁合金塊體；所述鋁合金為Al-Si合金、Al-Cu合金、Al-Mg合金、Al-Si-Cu合金、Al-Si-Mg合金、Al-Cu-Mg合金、Al-Zn-Cu合金、Al-Zn-Mg-Cu合金、Al-Be合金、Al-Li合金、Al-Si-Cu-Mg合金中的一種或幾種的混合物；所述Al-Si合金中Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～25％；所述Al-Cu合金中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～53％；所述Al-Mg合金中Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～38％；Al-Si-Cu合金中Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～25％，Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～53％；Al-Si-Mg合金中Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～25％，Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～38％；Al-Cu-Mg合金中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～53％，Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～38％；Al-Zn-Cu合金中Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～55％，Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～53％；Al-Zn-Mg-Cu合金中Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～55％，Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～38％，Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～53％；Al-Be合金中Be的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～20％；Al-Li合金中Li的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～35％；Al-Si-Cu-Mg合金Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～25％，Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～53％，Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～38％。