[發明專利]一種鋁基納米復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 201810669208.0
• 申請日: 2018-06-26
• 公開（公告）號: CN108746625A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 蔡志勇;王日初;彭超群;馮艷
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B22F3/115
• 分類號: B22F3/115;B22F3/15;C22C1/05;C22C1/04;C22C21/02;C22C32/00;C22C21/00;C22C21/10;C22C21/16
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 潘雯瑛

1.一種鋁基納米復合材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：采用原位自生法在鋁熔體中生成增強體，增加合金元素之后，制得鋁基納米復合材料熔體；

S2：所述鋁基納米復合材料熔體采用快速凝固噴射沉積技術，制得鋁基納米復合材料錠坯；

S3：采用熱等靜壓工藝對所述鋁基納米復合材料錠坯進行致密化處理，再對致密化處理后的鋁基納米復合材料錠坯進行熱處理，制得鋁基納米復合材料。

2.根據權利要求1所述的鋁基納米復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟S1的制備過程如下：按照化學計量比準備純鋁錠、中間合金和混合鹽；對所述純鋁錠進行熔煉，得到純鋁熔體；將混合鹽加入到所述純鋁熔體中，反應生成原位增強顆粒；再向純鋁熔體中添加中間合金獲得鋁基納米復合材料熔體。

3.根據權利要求2所述的鋁基納米復合材料的制備方法，其特征在于：在混合鹽加入到純鋁熔體前，對混合鹽進行如下處理：將混合鹽放入粉末混料機中混合6～12h，然后置于電阻爐中，在240～260℃下保溫3～6h。

4.根據權利要求3所述的鋁基納米復合材料的制備方法，其特征在于：將混合鹽加入到純鋁熔體的過程用時10～30min，添加過程中施加攪拌，攪拌速度為600～900rpm。

5.根據權利要求2所述的鋁基納米復合材料的制備方法，其特征在于：所述純鋁錠的熔煉溫度為750～800℃，與混合鹽的反應溫度為800～950℃。

6.根據權利要求2所述的鋁基納米復合材料的制備方法，其特征在于：所述原位增強顆粒為TiB₂、ZrB₂、TiC、Al₂O₃、Al₃Ti、Al₃Zr、Mg₂Si中的一種或幾種。

7.根據權利要求1所述的鋁基納米復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟S2中，噴射沉積的霧化介質為氮氣，霧化壓力為0.7～0.9Mpa，導流管的直徑為2.0～4.0mm，導流管的出口到接收盤的沉積距離為500～600mm，霧化噴嘴的掃描頻率為1～5Hz，接收盤下降速度為10～30mm/min，接收盤旋轉速度為60～120rpm。

8.根據權利要求7所述的鋁基納米復合材料的制備方法，其特征在于：通過噴射沉積制得的鋁基納米復合材料錠坯的致密度為76％～91％。

9.根據權利要求1所述的鋁基納米復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟S3中，熱等靜壓工藝的溫度為450～560℃，壓力為115～125MPa，保溫時間為3.5～4.5h。

10.根據權利要求9所述的鋁基納米復合材料的制備方法，其特征在于：通過熱等靜壓制得的鋁基納米復合材料錠坯的致密度不低于99.8％。