[發明專利]利用回收的SiCp/Al復合材料制備團簇型鋁基復合材料的方法

有效

• 申請號: 201810244857.6
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108677051B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 武高輝;譚鑫;楊文澍;周暢;池海濤;于真鶴;邵浦真;姜龍濤;陳國欽;張強;康鵬超;修子揚
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C1/02;C22C21/00;C22C29/06;C22C32/00
• 代理公司: 23109 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 侯靜

1.一種利用回收的SiCp/Al復合材料制備團簇型鋁基復合材料的方法，其特征在于：該方法按以下步驟進行：

一、復合材料廢料的預處理：

對復合材料廢料進行破碎處理得到復合材料廢料顆粒，使用表面去污劑對復合材料廢料顆粒進行超聲清洗，再使用酒精對復合材料廢料顆粒進行超聲清洗，然后將清洗后的復合材料廢料顆粒送入烘干箱進行烘干處理，烘干處理后利用機械分篩得到復合材料廢料粉末；

所述復合材料廢料為SiCp/Al復合材料的廢料，其中SiCp/Al復合材料中SiCp的體積分數在30vol.％～70vol.％；

二、預制體制備：

將步驟一所得的復合材料廢料粉末裝入模具中進行冷壓處理，得到復合材料預制體；

三、模具預熱：

將步驟二所得的復合材料預制體與模具一起放入加熱爐內，在保護氣氛下將復合材料預制體加熱到370℃～430℃并保溫2～10h，得到預熱的復合材料預制體；稱取質量為復合材料預制體質量1.5倍的 鋁金屬，并在保護氣氛下將鋁金屬加熱至熔點以上150～250℃，得到熔融的鋁金屬；

所述鋁金屬的成分與SiCp/Al復合材料中的基體鋁合金成分相同；

四、液態鋁浸滲：

將步驟三得到的裝有預熱的復合材料預制體的模具置于壓力機臺面上，將步驟三得到的熔融的鋁金屬澆筑在預熱的復合材料預制體的上表面，然后進行壓力浸滲處理，當熔融的鋁金屬完全浸滲到預熱的復合材料預制體中后，以20～40℃/min的速度冷卻至室溫，最后脫模，得到團簇型(SiCp/Al)/Al復合材料鑄錠。

2.根據權利要求1所述利用回收的SiCp/Al復合材料制備團簇型鋁基復合材料的方法，其特征在于：步驟一中所述復合材料廢料粉末的粒徑為300μm～700μm。

3.根據權利要求1所述利用回收的SiCp/Al復合材料制備團簇型鋁基復合材料的方法，其特征在于：步驟一中所述使用表面去污劑和酒精進行超聲清洗時的超聲波功率為200～400W，超聲清洗時間為1～10min。

4.根據權利要求1所述利用回收的SiCp/Al復合材料制備團簇型鋁基復合材料的方法，其特征在于：步驟一中所述烘干溫度為50～110℃，烘干時間為3～8h。

5.根據權利要求1所述利用回收的SiCp/Al復合材料制備團簇型鋁基復合材料的方法，其特征在于：步驟一中所述去污劑為鋁合金清洗劑。

6.根據權利要求1所述利用回收的SiCp/Al復合材料制備團簇型鋁基復合材料的方法，其特征在于：步驟二中所述冷壓處理的工藝為：以0.1～3mm/min的加壓速度加壓至0.1～0.5MPa并保壓10～60s。

7.根據權利要求1所述利用回收的SiCp/Al復合材料制備團簇型鋁基復合材料的方法，其特征在于：步驟三中所述保護氣氛為氮氣、氬氣或氦氣。

8.根據權利要求1所述利用回收的SiCp/Al復合材料制備團簇型鋁基復合材料的方法，其特征在于：步驟四中所述壓力浸滲處理時施加的壓力為50～100MPa，浸滲的速度為1～5mm/s。

9.根據權利要求1所述利用回收的SiCp/Al復合材料制備團簇型鋁基復合材料的方法，其特征在于：步驟四中所述壓力浸滲處理時施加的壓力為90MPa，浸滲的速度為1mm/s。

10.根據權利要求1所述利用回收的SiCp/Al復合材料制備團簇型鋁基復合材料的方法，其特征在于：步驟四中所述壓力浸滲處理時施加的壓力為60MPa，浸滲的速度為5mm/s。