[發明專利]碳化硅顆粒增強鋁基復合材料、其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202111387964.2
• 申請日: 2021-11-22
• 公開（公告）號: CN114086037B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 蔣兆汝;李志友;羅任;曹柳絮;劉春軒;戴青松;謝屹;吳云;劉石亮;蘇新
• 申請（專利權）人: 湖南金天鋁業高科技股份有限公司;中南大學
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C1/05;C22C1/10;C22C32/00;B22F3/02;B22F3/10;B22F3/17;F16D65/12
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙) 43214
• 代理人: 張勇;劉伊旸

1.一種碳化硅顆粒增強鋁基復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供以下原料：碳化硅顆粒、Al-Si合金粉、Cu-Ni粉和鋁粉，所述Al-Si合金粉中Si的質量含量為8%~20%，所述Cu-Ni粉中Ni的質量含量為0~20%；

將所述原料混合均勻后，依次進行模壓成形、燒結、熱鍛，得到所述碳化硅顆粒增強鋁基復合材料；

所述模壓成形的單位壓制壓力為400MPa~500MPa，保壓時間為3s~15s；

所述燒結的條件為：在保護性氣體氛圍中，以5℃/min ~15℃/min的加熱速率先升溫至150℃~200℃，保溫45min~90min，再升溫至480℃~520℃，保溫45min~90min，最后以3℃/min~10℃/min的加熱速率升溫至550℃~570℃，保溫60min~120min，隨爐冷卻；

所述熱鍛的溫度為500℃~540℃，壓力為350MPa~500MPa，保壓時間為5s~15s；

以質量百分含量計，各原料組成如下：

碳化硅顆粒 15%~22%；

Al-Si合金粉 40%~60%；

Cu-Ni粉 2%~ 5%；

鋁粉 余量；

所述碳化硅顆粒的粒度為20μm~50μm；所述Al-Si合金粉的粒度為-200目；所述Cu-Ni粉的平均粒度為10μm~20μm；所述鋁粉的粒度為10μm~15μm。

2.根據權利要求1所述的碳化硅顆粒增強鋁基復合材料的制備方法，其特征在于，所述Al-Si合金粉為Si的質量含量為12.1%的Al-Si共晶粉；以質量百分含量計，各原料組成如下：

碳化硅顆粒 18%~20%；

Al-Si共晶粉 50%~55%；

Cu-Ni粉 3%~5%；

鋁粉 余量。

3.根據權利要求1或2所述的碳化硅顆粒增強鋁基復合材料的制備方法，其特征在于，所述Al-Si合金粉中還含有總質量含量不大于2%的其它合金元素，所述其它合金元素選自Mg、Mn、Ti中的至少一種。

4.一種權利要求1~3任一項所述的制備方法制得的碳化硅顆粒增強鋁基復合材料。

5.一種權利要求4所述的碳化硅顆粒增強鋁基復合材料在制動盤上的應用。