[發明專利]一種全致密碳化硅增強鋁基復合材料坯錠及其制備方法

有效

• 申請號: 201910062136.8
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109732077B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 寧波合盛新材料有限公司
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F3/10;C22C1/05;C22C32/00;C22C21/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

1.一種全致密碳化硅增強鋁基復合材料坯錠，由包括鋁合金粉、碳化硅粉和燒結助劑的制備原料依次經球磨、冷等靜壓成型和真空無壓燒結制備得到；

所述鋁合金粉包括鋁合金超細粉、鋁合金細粉和鋁合金粗粉，所述鋁合金超細粉的D50為1~5μm，鋁合金細粉的D50為8~12μm，鋁合金粗粉的D50為20~60μm；所述鋁合金超細粉、鋁合金細粉和鋁合金粗粉的質量比為（60~80）：（7~15）：（7~15）；

所述碳化硅粉的D50為0.4~20μm，添加量為所述鋁合金粉質量的5~15%；

所述燒結助劑的添加量為所述鋁合金粉質量的0.05~0.2%；

所述全致密碳化硅增強鋁基復合材料坯錠的相對密度為97~99%。

2.根據權利要求1所述的全致密碳化硅增強鋁基復合材料坯錠，其特征在于，所述碳化硅粉包括碳化硅超細粉、碳化硅細粉和碳化硅粗粉，所述碳化硅超細粉的D506μm，碳化硅細粉的D50為6~12μm，碳化硅粗粉的D5012μm。

3.根據權利要求2所述的全致密碳化硅增強鋁基復合材料坯錠，其特征在于，以所述碳化硅粉的質量為100%計，所述碳化硅超細粉的質量含量為0~50%，所述碳化硅細粉的質量含量為50~100%，所述碳化硅粗粉的質量含量為0~20%。

4.根據權利要求1所述的全致密碳化硅增強鋁基復合材料坯錠，其特征在于，所述燒結助劑包括Zn粉、SnCu合金粉和AlZn合金粉中的一種或兩種。

5.權利要求1~4任一項所述全致密碳化硅增強鋁基復合材料坯錠的制備方法，包括以下步驟：

將鋁合金粉、碳化硅粉和燒結助劑進行球磨，得到混合球磨料；

將所述混合球磨料進行冷等靜壓成型，得到壓坯；

將所述壓坯進行真空無壓燒結，得到全致密碳化硅增強鋁基復合材料坯錠。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述球磨的球料體積比為（1~4）：1，轉速為15~40r/min，時間為2~6h。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述冷等靜壓成型的壓力為100~250MPa，保壓時間為2~8min。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述壓坯的相對密度為75~85%。

9.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述真空無壓燒結具體包括：

由室溫經第一升溫速率升溫至200~300℃，保溫30~120min；然后經第二升溫速率升溫至350~550℃，保溫30~120min；最后經第三升溫速率升溫至600~640℃，保溫120~600min；所述第一升溫速率、第二升溫速率和第三升溫速率獨立地為2~5℃/min。