[發明專利]一種鋁基復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201811309619.5
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109321787B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 安鈺坤;楊思一
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C1/02;C22C1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鋁基復合材料的制備方法，其特征在于：

由以下步驟組成：

(1)發泡混合體制備：

以可塑性變形的金屬顆粒為載體，連同TiH₂及增強相進行球磨，使TiH₂和增強相鑲嵌吸附在金屬顆粒載體上；

(2)添加發泡混合體：

將鋁或鋁合金熔體置入坩堝內，在指定溫度下，添加適量鋁箔包裹的發泡混合體，并進行高速機械攪拌；

(3)保溫沉積：

取出攪拌設備，并對整個坩堝進行保溫；

(4)冷卻成形：

達到指定保溫沉積時間后，取出坩堝并冷卻，泡沫體底部的無泡層即為所得鋁基復合材料；

所述步驟(1)中，可塑性變形的金屬顆粒載體為鋁、銅、鎂及其合金中的一種或多種組分的任意組合，金屬顆粒載體粒度為80～400目，TiH₂粒度200～600目，用量為所占發泡混合體重量百分比的5～20％，增強相為SiC、Al₂O₃、TiC、TiB₂、B₄C、石墨烯中的一種或其多種組分的任意組合，增強相形狀可以為顆粒狀、晶須狀和薄片狀其中的一種或多種形狀共存，增強相尺寸＜10μm，用量為所占發泡混合體重量百分比的1～30％，發泡混合體中金屬顆粒載體、TiH₂、增強相三者的重量百分比之和為100％；所述步驟(1)中，采用球磨工藝，球料比為5:1～10:1，球磨轉速為300～1200r/min，球磨時間為5～24h；所述步驟(2)中，發泡混合體添加的指定溫度視鋁或鋁合金基體熔點T_熔而定，為T_熔+30～T_熔+300℃，且＞600℃，發泡混合體添加量為鋁或鋁合金熔體重量的5～20％，攪拌混合時間為2～10min，攪拌轉速為2500～4000r/min；所述的步驟(3)中，坩堝的保溫沉積溫度為T_熔+30～T_熔+200℃，保溫沉積時間為5～30min。

2.根據權利要求1所述的一種鋁基復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中，按重量均分定量發泡混合體4～8等份并用鋁箔包裹，攪拌開始后，每隔10～30s將每等份包裹后的發泡混合體加入正在攪拌的鋁或鋁合金熔體中，直至發泡混合體添加量滿足權利要求1中發泡混合體添加量的要求。

3.根據權利要求1所述的一種鋁基復合材料的制備方法，其特征在于：所述的步驟(4)中，坩堝的冷卻采用自然冷卻、強制風冷、水霧冷卻中的一種或風冷與水霧冷卻并存的冷卻方式。