[發明專利]一種非晶顆粒增強鋁基復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810045193.0
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108220701A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 譚軍;李棟;李敏;高俊妍;鄧攀;張帆
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C32/00;C22C1/04;B22F9/04
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1.一種非晶顆粒增強鋁基復合材料，其特征在于：非晶顆粒增強鋁基復合材料中增強相為Zr₅₄Al₁₅Cu₁₉Ni₁₀Y₂非晶合金，基體為純鋁，其中增強相的質量分數為5%～40%。

2.一種根據權利要求1所述的非晶顆粒增強鋁基復合材料的制備方法，其特征在于具體步驟如下：

步驟1、根據Zr₅₄Al₁₅Cu₁₉Ni₁₀Y₂非晶合金的原子百分比在氬氣氛圍下將Zr、Al、Cu、Ni和Y粉末混合均勻得到混合粉末，加入過程控制劑，在氬氣氛圍下進行球磨制備得到Zr₅₄Al₁₅Cu₁₉Ni₁₀Y₂非晶合金粉末；

步驟2、將步驟1得到的Zr₅₄Al₁₅Cu₁₉Ni₁₀Y₂非晶合金粉末冷卻后，在氬氣氛圍保護下，加入松節油和酒精，再進行球磨，待球磨結束后，干燥得到粉末；

步驟3、將步驟2得到的粉末按照質量比為5～40：60～95加入純鋁粉末均勻混合然后采用放電等離子燒結工藝進行燒結，制備得到Zr₅₄Al₁₅Cu₁₉Ni₁₀Y₂非晶顆粒增強鋁基復合材料。

3.根據權利要求2所述的非晶顆粒增強鋁基復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟1中球磨為硬質合金球，球料比為20:1。

4.根據權利要求2所述的非晶顆粒增強鋁基復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟1中過程控制劑為硬脂酸，加入量為與步驟1混合粉末質量比為1～2：100。

5.根據權利要求2所述的非晶顆粒增強鋁基復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟1中球磨轉速為300~350r/min，并設置為順時針轉10~20min后再逆時針轉10~20min，每工作1~2h后停機，停機時間為工作時間的一半，且待球磨機工作10~15h后，將球磨罐在氬氣氛圍下打開，將粘在罐壁的粉末刮下，繼續球磨，制得非晶合金粉末的球磨時間共150~200h。

6.根據權利要求2所述的非晶顆粒增強鋁基復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟2中加入松節油和酒精后球磨20~30min，球磨轉速為100~150r/min。

7.根據權利要求2所述的非晶顆粒增強鋁基復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟3中粉末與純鋁粉末放到尼龍球磨罐，用球料比5:1的瑪瑙球以50~100r/min的球磨速度球磨30~60min混合均勻。

8.根據權利要求2所述的非晶顆粒增強鋁基復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟3中放電等離子燒結具體過程為：在直流脈沖電流下，在壓力為25~35Mpa條件下，以100~150℃/min升溫速率升溫至350~425℃保溫10~15min。