[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度SiC納米線增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010103000.X
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111235496B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊文澍;武高輝;杜蘭;姜龍濤;張強(qiáng);修子揚(yáng);陳國欽;喬菁;康鵬超;芶華松
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C22C47/04
• 分類號: C22C47/04;C22C47/06;C22C47/12;C22C49/06;C22C49/14;C22C101/14
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 李紅媛

1.一種高強(qiáng)度SiC納米線增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：該方法按以下步驟進(jìn)行：

一、稱料：按體積分?jǐn)?shù)稱取15％～30％的SiC納米線和余量的鋁金屬；

二、SiC納米線預(yù)分散及表面PVA包覆：將步驟一稱取的SiC納米線放入PVA水溶液中，超聲分散20～60min，過濾得到表面包覆PVA的SiC納米線；

三、SiC納米線預(yù)制體成型：將步聚二得到的表面包覆PVA的SiC納米線放入鋼模具中進(jìn)行壓制，得到SiC納米線預(yù)制體；

四、SiC納米線預(yù)制體中SiC納米線表面活化處理：將步驟三得到的SiC納米線預(yù)制體帶模具移至加熱爐內(nèi)，在保護(hù)氣氛中加熱至230℃～300℃并保溫20～50min；

五、SiC納米線預(yù)制體中SiC納米線三維連續(xù)化處理：將步驟四處理后的SiC納米線預(yù)制體帶模具移至加熱爐內(nèi)，在保護(hù)氣氛中繼續(xù)加熱至500℃～600℃，然后在該溫度下切換為氧氣氣氛并保溫10～30min；

六、鋁金屬熔融：在保護(hù)氣氛下，將步驟一稱取的鋁金屬加熱至熔點(diǎn)以上250～350℃，得到熔融的鋁金屬；

七、液態(tài)鋁浸滲：將步驟五處理得到的SiC納米線預(yù)制體帶模具置于壓力機(jī)臺面上，然后將步驟六所得熔融的鋁金屬倒入模具內(nèi)三維連續(xù)SiC納米線預(yù)制體的上表面，然后施加30～50MPa的壓力進(jìn)行浸滲，浸滲完成后冷卻至室溫并脫模，即完成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度SiC納米線增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟一所述鋁金屬為純鋁或鋁合金。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度SiC納米線增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述鋁合金為Al-Si合金、Al-Cu合金、Al-Mg合金、Al-Si-Cu合金、Al-Si-Mg合金、Al-Cu-Mg合金、Al-Zn-Cu合金、Al-Zn-Mg-Cu合金、Al-Be合金、Al-Li合金、Al-Si-Cu-Mg合金中的一種或幾種的組合；所述Al-Si合金中Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～25％；所述Al-Cu合金中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～53％；所述Al-Mg合金中Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～38％；Al-Si-Cu合金中Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～25％，Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～53％；Al-Si-Mg合金中Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～25％，Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～38％；Al-Cu-Mg合金中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～53％，Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～38％；Al-Zn-Cu合金中Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～55％，Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～53％；Al-Zn-Mg-Cu合金中Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～55％，Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～38％，Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～53％；Al-Be合金中Be的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～20％；Al-Li合金中Li的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～35％；Al-Si-Cu-Mg合金Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～25％，Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～53％，Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～38％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度SiC納米線增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟二所述PVA水溶液中聚乙烯醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％～30％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度SiC納米線增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟二所述SiC納米線和PVA水溶液的質(zhì)量比為1：(5～10)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度SiC納米線增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟三所述壓制工藝為：以5～60mm/min的加壓速度加壓至6～10MPa并保壓2～5min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度SiC納米線增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟四、步驟五和步驟六所述保護(hù)氣氛為氬氣、氮?dú)饣蚝狻?/p>

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度SiC納米線增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟五所述氧氣氣氛中氧含量95％。