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专利号: 2021100708621
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:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高熵合金颗粒增强铝基复合材料,其特征在于:以纯铝或铝合金作为基体,添加FeCoCrCuNimRn高熵合金颗粒作复合相,实现性能增强及赋予材料吸波性及可焊接性,其中

1.2≤m≤2.0;0.5≤n≤1.0;FeCoCrCuNimRn高熵合金复合相的添加量占材料总质量分数的5~20%;所述的FeCoCrCuNimRn高熵合金颗粒中R为稀土元素Gd、Er、Yb中的任一种。

2.根据权利要求1所述的高熵合金颗粒增强铝基复合材料,其特征在于,所述的基体为纯铝或铝合金,铝合金是指铸造铝合金或形变铝合金。

3.权利要求1所述高熵合金颗粒增强铝基复合材料的磁场辅助制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)以高纯的金属粉末Fe、Co、Ni、Cu、Cr、Gd、Er、Yb为原料,按照分子式的配比称重、混粉;

(2)将配比好的混合粉末放入球磨罐中球磨,采用机械合金化的方法制备高熵合金粉末,球磨时抽真空,并通入氩气进行保护;

(3)将制得的高熵合金粉末进行真空干燥处理,将所述高熵合金粉末颗粒和基体铝或铝合金粉末颗粒,采用球磨机低能球磨,得到混合粉末,球磨时抽真空,通氩气进行保护;

(4)将所述混合粉末利用冷等静压工艺成型,制成块状固体复合材料;

(5)将所述块状固体复合材料放入坩埚中,采用磁场辅助微波烧结技术进行烧结固化,得到高熵合金颗粒增强铝基复合材料。

4.如权利要求3所述的高熵合金颗粒增强铝基复合材料的磁场辅助制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,各种元素的粉末纯度应为99.99wt %,粉末粒径 ≤20μm。

5.如权利要求3所述的高熵合金颗粒增强铝基复合材料的磁场辅助制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中,球磨过程实验参数为:球料质量比为10:1 15:1,球磨分为干磨和湿~

磨,先进行干磨,后进行湿磨,湿磨用无水乙醇作为过程控制剂,质量分数为10% 20%;其中~

干磨转速100 300r/min,时间20 40h;湿磨转速200 400r/min,时间10 20h;球磨后的粉末~ ~ ~ ~

粒径范围为0.1 5μm,球磨结束后将粉体真空干燥40 60h后取出。

~ ~

6.如权利要求3所述的高熵合金颗粒增强铝基复合材料的磁场辅助制备方法,其特征在于:所述的步骤(3)中,球磨参数为:球料质量比为5:1 10:1,湿磨10 30h,过程控制剂为~ ~

无水乙醇,质量分数15 25%,转速120 180r/min。

~ ~

7.如权利要求3所述的高熵合金颗粒增强铝基复合材料的磁场辅助制备方法,其特征在于:所述的步骤(4)中,压制成型过程的实验参数为:保压时间1 5min,成型压强为200~ ~

300MPa。

8.如权利要求3所述的高熵合金颗粒增强铝基复合材料的磁场辅助制备方法,其特征在于:所述的步骤(5)中,微波烧结过程的工艺参数为:烧结温度为400℃ 600℃,保温30~ ~

40min,升温速率10℃/min 50℃/min,真空度<20Pa;所施加磁场为竖直方向、强度为0 14T。

~ ~

9.如权利要求8所述的高熵合金颗粒增强铝基复合材料的磁场辅助制备方法,其特征在于:所述磁场的发生装置位于微波马弗炉的保温腔外侧,将超导材料制成的线圈冷却至超导态,然后在线圈中通入直流电,在超导磁体的工作空间中产生竖直方向的稳定的超强磁场,磁场中心的磁感应强度在0 14T之间连续可调;同时在微波马弗炉保温腔与超导磁体~

之间安置水循环系统。