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专利号: 202010227274X
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-09-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种新型高强铝合金颗粒强化铝基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤,(1)分步球磨:将增强颗粒和Al颗粒分别球磨,将球磨后的粉末放入真空干燥箱中烘干,然后将增强颗粒粉末和Al粉末均加入乙醇,在行星式球磨机中湿磨混粉;所述增强颗粒为抗拉强度大于480MPa铝合金的颗粒;

(2)超声分散:

将步骤(1)中得到的混合粉末以无水乙醇为介质进行超声分散,之后烘干,得到混合均匀、无团聚的复合粉末;

(3)压制成型:

将复合粉末用冷等静压压制成型,得到致密的复合材料坯锭;

(4)微波加压烧结:

将复合材料坯锭经微波加压烧结成高强铝合金颗粒强化铝基复合材料,烧结温度460~540℃,升温速率30~100℃/min,烧结时间30~60min。

2.根据权利要求1所述的新型高强铝合金颗粒强化铝基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,增强颗粒的球磨参数为:球料比(10~20):1,采用高速球磨,转速为250~

300r/min,球磨时间8~12h;Al颗粒的球磨参数为:球料比为(10~20):1,采用中速球磨,转速为150~200r/min,球磨时间20~24h。

3.根据权利要求1所述的新型高强铝合金颗粒强化铝基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述增强颗粒的球磨后,颗粒粒度范围为10~500nm,Al颗粒在球磨后粒度范围为30~950nm,两种颗粒大小均控制在亚微米级。

4.根据权利要求1所述的新型高强铝合金颗粒强化铝基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,混合球磨时,两种粉末配比以体积百分数计为:增强颗粒粉末5vol.%~

45vol.%,其余为纯铝。

5.根据权利要求1所述的新型高强铝合金颗粒强化铝基复合材料的制备方法,其特征在于,所述增强颗粒为2xxx或7xxx系列高强度铝合金颗粒。

6.根据权利要求1所述的新型高强铝合金颗粒强化铝基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述的冷等静压压制的压力为250~300MPa,保压时间2~5min。

7.根据权利要求1所述的新型高强铝合金颗粒强化铝基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述微波加压烧结方法具体为,所用微波频率2.45GHz,采用SiC作为吸波层,采用双向微波烧结方法,抽真空后充氩保护,真空度<0.1Pa,所加压力>30MPa。

8.根据权利要求1‑7任一项所述的制备方法制备的新型高强铝合金颗粒强化铝基复合材料,其特征在于,纯铝为基体,抗拉强度大于480MPa铝合金为增强颗粒,增强颗粒与铝基体之间为金属/金属界面,增强颗粒尺寸为亚微米级,在铝基体中弥散分布。

9.根据权利要求8所述的新型高强铝合金颗粒强化铝基复合材料,其特征在于,抗拉强度为180‑300MPa,延伸率为20‑30%。

10.根据权利要求8所述的新型高强铝合金颗粒强化铝基复合材料,其特征在于,致密度为98.5%以上。