[發明專利]鋁基復合材料的制備方法有效
| 申請號: | 202011045478.8 | 申請日: | 2020-09-29 |
| 公開(公告)號: | CN112143987B | 公開(公告)日: | 2021-08-03 |
| 發明(設計)人: | 劉春軒;高平平;吳云;張揚;羅任;曹柳絮;張杰;蘇新 | 申請(專利權)人: | 湖南金天鋁業高科技股份有限公司 |
| 主分類號: | C22C49/06 | 分類號: | C22C49/06;C22C49/14;C22C47/14;C22C47/04;C22C101/10 |
| 代理公司: | 南寧智卓專利代理事務所(普通合伙) 45129 | 代理人: | 鄧世江 |
| 地址: | 416100 湖南省湘西*** | 國省代碼: | 湖南;43 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 復合材料 制備 方法 | ||
1.一種鋁基復合材料的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
(1)將SiO2和碳纖維混合后,加入膨脹石墨粉末和Al2O3,在氬氣保護氣氛下,1600℃-2200℃燒結10-20小時,得到SiC顆粒和表面包覆有SiC的碳纖維的混合物,記為混合物1;
(2)將混合物1在400℃-1200℃下燒結0.5-10小時,除去混合物1中未被SiC包覆的碳纖維,得到混合物2;
(3)將混合物2與Si片或Si粉混合后進行球磨2-10小時,然后在氬氣保護氣氛下,1450℃-1500℃燒結2-12小時,得到混合物3;
(4)將混合物3球磨1-12小時,在氬氣保護氣氛中冷卻后,加入鋁粉混合均勻后,再加入石蠟,混合均勻后,在20MPa-80MPa壓力下壓制成板料;
(5)將板料在450℃-550℃下脫脂燒結6-15小時,然后采用液壓機對脫脂燒結后的板料進行多溫度階段、多次致密化壓制,即得;
步驟(1)中,SiO2和碳纖維的質量比為(3-4):1;
步驟(1)中,膨脹石墨粉末的添加量為SiO2和碳纖維總質量的6%-10%;
步驟(1)中,Al2O3的添加量為SiO2和碳纖維總質量的0.8%-1.5%;
步驟(3)中,混合物2與Si片或Si粉的體積比為(0.5-3):1;
步驟(4)的混合物3和鋁粉的混合物中,混合物3的體積分數為60%-80%。
2.根據權利要求1所述的鋁基復合材料的制備方法,其特征在于,步驟(4)中,石蠟的加入量為混合物3和鋁粉總質量的2%-5%。
3.根據權利要求1所述的鋁基復合材料的制備方法,其特征在于,步驟(4)的鋁粉的粒徑為20μm-50μm。
4.根據權利要求1所述的鋁基復合材料的制備方法,其特征在于,步驟(5)中,采用液壓機對脫脂燒結后的板料進行多溫度階段、多次致密化壓制的具體步驟如下:
首次壓制時,將板料加熱至500℃-550℃,然后進行施壓,施壓壓力為150MPa-250MPa,在壓制過程中液壓機無行程變化后保壓至少10秒,完成首次壓制;從第二次壓制起,每次壓制時調節板料的溫度為450℃-500℃,再重復上一次壓制的施壓步驟,即可。
5.根據權利要求1或4所述的鋁基復合材料的制備方法,其特征在于,采用液壓機對板料進行至少三次致密化壓制。
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