[發明專利]一種低熱膨脹系數的鋁基復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010436749.6
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111663059B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 范語楠;范才河;陽建君;歐玲;嚴紅革;何世文;鄭東升
• 申請（專利權）人: 范語楠
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C21/00;C22C29/00;C22C32/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 楊千尋;馮振寧

1.一種低熱膨脹系數的鋁基復合材料，其特征在于，以增強顆粒和鋁合金薄帶為原材料制備而成，按原材料的總質量計，所述增強顆粒和鋁合金薄帶的質量百分比為45～65:35～55；所述增強顆粒包括SiC顆粒、CaZr₂(PO₄)₃顆粒和ZrV₂O₇顆粒，按增強顆粒的總質量計，所述SiC顆粒、CaZr₂(PO₄)₃顆粒和ZrV₂O₇顆粒的質量百分比為32～55:20～54:14～25；

所述低熱膨脹系數的鋁基復合材料的制備方法包括以下步驟：

S1.制備增強顆粒：將SiC顆粒、CaZr₂(PO₄)₃顆粒和ZrV₂O₇顆粒按比例混合均勻，獲得混合增強顆粒；

S2.預處理：將增強顆粒包裹至鋁合金薄帶中，再對鋁合金薄帶封口處進行焊合，制備得充滿增強顆粒的鋁絲；

S3.加熱熔融：將步驟S2中制備的鋁絲輸送至感應加熱器中，加熱熔化，形成包裹增強顆粒的熔融液滴，所述感應加熱的溫度為800～1000℃；

S4.霧化沉積：使用高壓氮氣將步驟S3中的熔融液滴霧化成微納米級的鋁合金液滴和增強顆粒，共同沉積形成低熱膨脹系數的鋁基復合材料，所述高壓氮氣的壓力為2～5MPa，溫度為-10℃～-20℃，所述沉積距離為200～300mm。

2.根據權利要求1所述低熱膨脹系數的鋁基復合材料，其特征在于，所述增強顆粒和鋁合金薄帶的質量百分比為55:45。

3.根據權利要求2所述低熱膨脹系數的鋁基復合材料，其特征在于，所述增強顆粒中SiC顆粒、CaZr₂(PO₄)₃顆粒和ZrV₂O₇顆粒的質量百分比為43:37:20。

4.根據權利要求1所述低熱膨脹系數的鋁基復合材料，其特征在于，所述增強顆粒的粒度為200～300目。

5.根據權利要求1所述低熱膨脹系數的鋁基復合材料，其特征在于，所述鋁合金薄帶材質為2024鋁合金，所述2024鋁合金的質量百分比如下：4％Cu、1.8％Mg、0.4％Mn、余量Al。

6.根據權利要求1所述低熱膨脹系數的鋁基復合材料，其特征在于，步驟S4中所述高壓氮氣從熔融液滴四周分別對熔融液滴進行霧化。