[發明專利]一種改性鋁復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811572597.1
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109680225A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 張維亮;夏倫忠;張維峰
• 申請（專利權）人: 江蘇普斯森精密機械有限公司
• 主分類號: C22C47/08
• 分類號: C22C47/08;C22C49/06;C22C49/14;C22C101/06
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 李明

本發明公開了一種改性鋁復合材料，屬于汽車制造領域，旨在提供一種抗屈服度和剛度更好的改性鋁復合材料，該改性鋁復合材料，由A組分和B組分制成；所述A組分包括：鋁80?90份，鈦0.5?0.8份，鎳0.3?0.7份，氫氧化鋁0.2?0.5份，金屬羰基化合物1?5份；所述B組分包括：玻璃纖維1?5份、玄武巖纖維3?5份。

技術領域

本發明涉及汽車空調氣缸制造技術領域，特別涉及一種改性鋁復合材料及其制備方法。

背景技術

隨著近年來汽車、船舶、航空、家電、摩托車等產業的迅速發展，鋁合金已經成為鑄造業中最受重視的結構材料之一。為了不斷滿足整車輕量化的產品需求，通過應用輕量化新材料替代鋼鐵材料已經成為車橋發展的重要方向，鋁合金是所有先用金屬材料中密度交底的輕金屬材料，因而成為汽車減輕自重，提高節能性和環保性的首選材料。鋁合金密度和彈性模量大約都只有鋼鐵材料的三分之一，但是單一化的鋁型材在剛度和強度上十分薄弱，現有技術中的鋁合金還存在屈服強度低，熱膨脹系數大、熱衰退顯著等技術缺陷，嚴重制約了汽車空調氣缸的輕量化。

發明內容

有鑒于此，本發明的第一個目的是提供一種改性鋁復合材料，大幅提升鋁合金材料的屈服強度和剛度以及強度；本發明的第二個目的是提供一種改性鋁復合材料的制備方法，具有同樣的效果。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種改性鋁復合材料，由A組分和B組分制成；按照質量分數計算，所述A組分包括：鋁80-90份，鈦0.5-0.8份，鎳0.3-0.7份，氫氧化鋁0.2-0.5份，金屬羰基化合物1-5份；所述B組分包括：玻璃纖維1-5份、玄武巖纖維3-5份。

進一步的，金屬羰基化合物是Mn₂(CO)₁₀、Fe(CO)₅、Ni(CO)₄或Mo(CO)₆中的任意兩種的混合物。

進一步的，A組分的制備方法是：

S1.將熔煉爐中加入鋁錠或熔融鋁液，加熱到700℃以上，加入鈦，鎳混合攪拌均勻，冷卻至100-120℃，保溫；

S2.將氫氧化鋁和金屬羰基化合物混合并攪拌均勻；

S3.將S2得到的混合物投入到S1中進行精煉，去渣后得到所述A組分。

進一步的，B組分的制備方法是：將玻璃纖維和玄武巖纖維加入到高速混料機中充分混合均勻后進行噴霧造粒，得到粒徑為10-20μm的顆粒，即為B組分。

進一步的，一種改性鋁復合材料的制備方法，將所述A組分和所述B組分在700℃的高溫下超聲混合均勻，形成鋁合金液體，在線除氣、除渣，采用重力鑄造澆注，得到所述鋁改性鋁復合材料。

進一步的，所述A組分和所述B組分超聲混合的過程中，加入氫化鋯攪拌均勻，期間采用氬氣作為保護氣，發泡1-3h。

進一步的，重力鑄造澆注的操作步驟如下：

B1.將回用砂、黃砂、紅煤粉、硅藻土放入混砂機中加水混合均勻備用；

B2.將模具預熱到200-300℃，將B1得到的混合物倒入模具中，保持溫度為200-300℃；

B3.將所述鋁合金液體倒入模具中，澆注溫度是700-750℃，冷卻至室溫，得到所述一種改性鋁復合材料。

綜上所述，本發明具有以下有益效果：

1.本發明在改性鋁復合材料的合成中加入了金屬羰基化合物，制備了Al-Ni、Al-Co的金屬體系，提高了改性鋁復合材料的剛度和強度；