CN103031463B - 一种制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料的装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料的装置及方法，它涉及一种制备金属基复合材料的装置及方法，以解决现有制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料采用粉末冶金法存在制备工艺路线长，需要的设备多，成本高，以及采用搅拌法存在纳米陶瓷颗粒分布不均匀，分层和团聚的问题，它包括电机、齿轮箱、第一齿轮轴、加料斗、挡板、加热垫板、第一加热装置、浆料收集槽、第二加热装置、坩埚、盖板、液压驱动装置、氩气保护装置、两个测温元件、两个螺杆式搅拌桨和两台超声波装置，螺杆式搅拌桨的搅拌端伸入设置在齿轮箱下方的坩埚内，超声波装置的探头穿过盖板伸入坩埚内。本发明用于纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料的制备。

Description

一种制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种制备金属基复合材料的装置及方法。

背景技术

金属基复合材料是以金属为基体由一个或者一个以上的增强相组成的新的材料体系。由于此特点，所以金属基复合材料可以发挥每个组成相的各自优势，从而使新的复合材料具有较高的综合力学性能和微观组织形貌。金属基复合材料在航空、航天、国防和汽车等领域内都得到了广泛应用。目前金属基复合材料按增强相的形貌可以分为连续增强金属基复合材料和非连续增强金属复合材料。非连续金属基复合材料主要包括颗粒增强金属基复合材料、短纤维增强金属基复合材料和晶须增强金属基复合材料。

铝基复合材料是金属基复合材料中一个重要的分支体系。它是以铝合金为基体，以颗粒、纤维或者晶须为增强相的复合材料。其按增强的形式可分为颗粒增强铝基复合材料、短纤维增强铝基复合材料和晶须增强铝基复合材料。目前颗粒增强铝基基复合材料的主要制备方法为搅拌法和粉末冶金法。粉末冶金方法制备纳米颗粒增强铝基复合材料涉及混粉、冷压、热压和烧结等多个工序，制备过程复杂，工序多，成本高，而且该方法在制备大尺寸铝基复合材料方面实施困难。相对粉末冶金方法而言，搅拌方法具有实施工序简单、成本低等优点。并且该方法在制备大尺寸复合材料坯料方面具备独特的优越性。该方法主要技术思想是将铝合金融化成液态倒入搅拌工具，然后加入纳米陶瓷颗粒实施搅拌。在搅拌过程中将纳米陶瓷颗粒与铝液进行复合，从而制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料。该方法虽然技术简单、成本低，但是制备的铝基复合材料中陶瓷颗粒分布不均匀,甚至会出现增强相颗粒分层或团聚现象，从而影响复合材料的力学性能。特别是对于密度差较大的复合材料体系而言，其实施起来困难较大。对于纳米陶瓷颗粒而言，其团聚现象更为明显。要想发挥搅拌法在制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料方面的优势，必须采用新的装备对纳米陶瓷颗粒的团聚和分层现象进行合理解决。

发明内容

本发明的目的是为解决现有制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料采用粉末冶金法存在制备工艺路线长，需要的设备多，成本高，以及采用搅拌法存在纳米陶瓷颗粒分布不均匀，分层和团聚的问题，进而提供一种制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料的装置及方法。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：

本发明的一种制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料的装置包括电机、第一齿轮轴、齿轮箱、加料斗、挡板、加热垫板、第一加热装置、浆料收集槽、第二加热装置、坩埚、盖板、液压驱动装置、氩气保护装置、两个测温元件、两个螺杆式搅拌桨和两台超声波装置，所述坩埚为圆筒形，所述齿轮箱具有一个输入端和两个输出端，齿轮箱的输入端上安装有第一齿轮轴，电机的输出端与第一齿轮轴连接，齿轮箱的两个输出端分别连接有螺杆式搅拌桨，螺杆式搅拌桨的搅拌端伸入设置在齿轮箱下方的坩埚内，坩埚置于第二加热装置内，坩埚的上方设置有加料斗、氩气保护装置、两个测温元件和两台超声波装置，坩埚的上端面设置有盖板，两个测温元件的检测端穿过盖板伸入坩埚内，氩气保护装置的气体输送管穿过盖板伸入坩埚内，两台超声波装置的探头穿过盖板伸入坩埚内，坩埚的底端面上连接有加热垫板，坩埚的底端的中部和加热垫板上设置有同轴的出料口，加热垫板的侧壁上设置有与出料口相通的通孔，液压驱动装置的驱动杆伸入通孔内并与设置在出料口处的用于封堵出料口的挡板连接，挡板能在液压驱动装置的驱动下水平往复运动，加热垫板的下方设置有浆料收集槽，浆料收集槽置于第一加热装置内。

本发明的一种制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料的方法是按照以下步骤进行的，

步骤一：将铝合金铸态坯料熔化成液态，熔化温度控制在680℃～705℃；

步骤二、利用第二加热装置将坩埚预热至612℃～625℃；同时，启动液压驱动装置将挡板封堵出料口；

步骤三、将经步骤一熔化好的铝合金熔液从加料斗浇注到经步骤二预热的坩锅内，控制铝合金熔液的上端面至坩埚的上端面的距离为60mm～80mm，并将坩埚用盖板盖住；

步骤四、启动氩气保护装置，通过气体输送管往坩埚内通入氩气，氩气流量控制在10ml/s～30ml/s；

步骤五、开动电机通过螺杆式搅拌桨对降温过程的铝合金熔液进行搅拌，搅拌速度控制在340转/分～360转/分，边降温边搅拌，待温度达到615℃～630℃时，在温度615℃～630℃下搅拌22min～28min，制备得到铝合金半固态浆料；

步骤六、当铝合金浆料在615℃～630℃下搅拌22min时，将在350℃～400℃预热1h～1.5h的纳米陶瓷颗粒从加料斗加入到坩锅内，形成纳米陶瓷颗粒与铝合金混合浆料，加入纳米陶瓷颗粒过程中螺杆式搅拌桨持续搅拌；

步骤七、待纳米陶瓷颗粒在615℃～630℃加入至铝合金半固态浆料后，同时开动两台超声波装置，对混合浆料进行超声处理，超声波功率为2kW，工作频率为20kHz，超声处理时间为3min～5min，制得纳米陶瓷颗粒增强铝基半固态浆料，同时，利用第一加热装置将浆料收集槽预热至250℃～280℃；

步骤八、启动液压驱动装置将挡板从出料口移出，步骤七制备好的半固态浆料经出料口排出，出料速率控制在50cm³/min～80cm³/min，出料过程中螺杆式搅拌桨持续搅拌；将排出的半固态浆料浇注至经步骤七预热的浆料收集槽中冷却至280℃～300℃，然后将其取出空冷至室温，制得纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料。

本发明的有益效果是：一、本发明装置结构简单，设计合理，不需要设置水冷系统，而采用适当降低搅拌坩埚和搅拌螺旋的预热温度、合理控制氩气流量来降低铝合金液体温度使其达到所需半固态温度的做法能够节约电力能源，提高能源利用率，从而降低复合材料制备成本；采用两个螺杆式搅拌桨可有效提升搅拌质量和提及容量，从而能实现大尺寸铝基复合材料的的制备，经实验证明，本发明可用于制备得到直径大于200mm的采用大尺寸纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料；二、本发明可以有效降低或者消除纳米陶瓷颗粒的分层现象，因为在铝合金半固态状态下进行双搅拌，会产生大量球状铝合金固相晶粒悬浮于液态金属中，这些悬浮于液态金属中的固相晶粒对于后期纳米陶瓷颗粒增强铝基体有很好的依托和支撑作用，从而使纳米陶瓷颗粒在更大的空间内合理分布，从而降低和消除分层现象；三、本发明可以有效降低和消除纳米陶瓷颗粒的团聚缺陷。如果纳米陶瓷颗粒团聚严重会严重降低复合材料的均匀性，从而降低其力学性能，而本发明采用超声辅助处理，利用超声产生的气穴能够有效地对已经产生团聚或者有团聚倾向的纳米陶瓷颗粒进行均匀分散，这样就能够有效降低和避免增强的团聚缺陷，大大提高了复合材料的力学性能；四、本发明制备工艺路线短，制备方法简单，整体运行成本较低，成本降低了25％以上；本发明解决了因密度差的原因而出现分层现象的技术瓶颈问题，从而得到增强相分布均匀、基体组织致密的大尺寸纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料。当制备的复合浆料完全出料完毕后，启动液压驱动装置推动挡板封闭出料口，同时，开启加料斗端盖，再次实施液态铝合金液浇注，重复步骤，实现复合材料的再次制备。

附图说明

图1是本发明装置的主剖视结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料的装置包括电机23、第一齿轮轴22、齿轮箱24、加料斗7、挡板12、加热垫板13、第一加热装置14、浆料收集槽15、第二加热装置16、坩埚17、盖板20、液压驱动装置8、氩气保护装置19、两个测温元件6、两个螺杆式搅拌桨9和两台超声波装置18，所述坩埚17为圆筒形，所述齿轮箱24具有一个输入端和两个输出端，齿轮箱24的输入端上安装有第一齿轮轴22，电机23的输出端与第一齿轮轴22连接，齿轮箱24的两个输出端分别连接有螺杆式搅拌桨9，螺杆式搅拌桨9的搅拌端伸入设置在齿轮箱24下方的坩埚17内，坩埚17置于第二加热装置16内，坩埚17的上方设置有加料斗7、氩气保护装置19、两个测温元件6和两台超声波装置18，坩埚17的上端面设置有盖板20，两个测温元件6的检测端穿过盖板20伸入坩埚17内，氩气保护装置19的气体输送管19-1穿过盖板20伸入坩埚17内，两台超声波装置18的探头穿过盖板20伸入坩埚17内，坩埚17的底端面上连接有加热垫板13，坩埚17的底端的中部和加热垫板13上设置有同轴的出料口17-1，加热垫板13的侧壁上设置有与出料口17-1相通的通孔17-2，液压驱动装置8的驱动杆伸入通孔17-2内并与设置在出料口17-1处的用于封堵出料口17-1的挡板12连接，挡板12能在液压驱动装置8的驱动下水平往复运动，加热垫板13的下方设置有浆料收集槽15，浆料收集槽15置于第一加热装置14内。

本实施方式的测温元件用于检测置于坩埚内的物料的温度，本实施方式的一个测温元件用于控制回路中的温度信号反馈，另一个测温元件用于物料的温度动态监测，两个超声波装置的探头安装在盖板上，盖板下表面设有耐火材料，达到隔热保温的作用。本实施方式的加热垫板也设有内部加热电阻丝，电阻丝内外采用高频瓷管进行绝缘和传热。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述齿轮箱24包括第一锥齿轮1、第二锥齿轮2、第二齿轮轴3、第一直齿轮5和两个第二直齿轮4，第一锥齿轮1安装在第一齿轮轴22上，第一锥齿轮1与第二锥齿轮2啮合，第二齿轮轴3竖向设置，第二锥齿轮2安装在第二齿轮轴3的上端，第一直齿轮5安装在第二齿轮轴3的下端，第一直齿轮5均与两个第二直齿轮4啮合，两个第二直齿轮4上分别安装有螺杆式搅拌桨9。如此设置，结构简单，设计合理，便于螺杆式搅拌桨的搅拌，搅拌效果好，电机通过伞齿轮和直齿轮实现两级减速，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述加料斗7为圆台形，加料斗7的下端直径小于上端直径，加料斗7的母线与中心线的交角为22.5^°，加料斗7的高度为180mm。如此设置，设计合理，便于加料浇注，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的两个测温元件6均为热电偶。如此设置，测温效率高，测温范围大，能测高于200℃以上的物料，本实施方式的一个热电偶用于控制回路中的温度信号反馈，另一个热电偶用于物料的温度动态监测，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述坩埚17的内径为380mm，总高度H为400mm。如此设置，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式六：本实施方式为利用具体实施方式1至5中的任意一项具体实施方式所述的装置制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料的方法是按照以下步骤进行的，

步骤一：将铝合金铸态坯料熔化成液态，熔化温度控制在680℃～705℃；

步骤二、利用第二加热装置16将坩埚17预热至612℃～625℃；同时，启动液压驱动装置8将挡板12封堵出料口17-1；

步骤三、将经步骤一熔化好的铝合金熔液从加料斗7浇注到经步骤二预热的坩锅17内，控制铝合金熔液的上端面至坩埚17的上端面的距离为60mm～80mm，并将坩埚17用盖板20盖住；

步骤四、启动氩气保护装置19，通过气体输送管19-1往坩埚内通入氩气，氩气流量控制在10ml/s～30ml/s；

步骤五、开动电机23通过螺杆式搅拌桨9对降温过程的铝合金熔液进行搅拌，搅拌速度控制在340r/min～360r/min，边降温边搅拌，待温度达到615℃～630℃时，在温度615℃～630℃下搅拌22min～28min，制备得到铝合金半固态浆料；

步骤六、当铝合金浆料在615℃～630℃下搅拌22min时，将在350℃～400℃预热1h～1.5h的纳米陶瓷颗粒从加料斗7加入到坩锅17内，形成纳米陶瓷颗粒与铝合金混合浆料，加入纳米陶瓷颗粒过程中螺杆式搅拌桨持续搅拌；

步骤七、待纳米陶瓷颗粒在615℃～630℃加入至铝合金半固态浆料后，同时开动两台超声波装置18，对混合浆料进行超声处理，超声波功率为2kW，工作频率为20kHz，超声处理时间为3min～5min，制得纳米陶瓷颗粒增强铝基半固态浆料，同时，利用第一加热装置14将浆料收集槽15预热至250℃～280℃；

步骤八、启动液压驱动装置8将挡板12从出料口17-1移出，步骤七制备好的半固态浆料经出料口17-1排出，出料速率控制在50cm³/min～80cm³/min，出料过程中螺杆式搅拌桨9持续搅拌；将排出的半固态浆料浇注至经步骤七预热的浆料收集槽15中冷却至280℃～300℃，然后将其取出空冷至室温，制得纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料。

本实施方式的步骤一中可利用电阻炉将铝合金铸态坯料熔化。

本实施方式的步骤二中预热的温度要比预设半固态温度低3℃～5℃，这样做的目的是充分利用液态铝合金浇注至搅拌坩埚后会发生部分凝固降温，会产生凝固潜热，凝固释放的潜热能够提高浆料温度，从而更加有利于控制温度，节能降耗。第二加热装置的加热功率为9Kw，采用PID控制，温度控制精度为±1℃，第二加热装置可以采用电阻辐射加热装置或高频感应加热装置。

本实施方式的步骤三中浇注过程中注意平稳且快速地进行，避免飞溅。本实施方式的铝合金熔液在浇注至坩埚之前，螺杆式搅拌桨预先在坩埚中进行热辐射预热，预热温度在350℃～400℃之间，这样作的目的是当液态铝合金浇注至坩埚中由于螺杆式搅拌桨温度较铝合金熔液温度低，能对铝合金会产生降温作用，另外结晶凝固释放的结晶潜热一部分用于使坩埚温度升高至所需要的半固态温度，即615℃～630℃温度范围，一分部用于使螺杆式搅拌桨升至615℃～630℃温度范围。另外，要结合氩气流量控制坩埚内物料温度变化，一般情况下，如果温度降低过快，可调低氩气流量；温度降低过慢可适当提高氩气流量，氩气流量控制在10ml/s～30ml/s之间。本实施方式主要利用适当降低两个搅拌螺旋的预热温度、适当降低坩埚的预热温度和氩控制气流量来实现达到铝合金半固态浆料的温度。

本实施方式的步骤四中采用氩气保护，目的是使氩气占据坩埚内的空间，使坩埚中的氧气、二氧化碳等气体驱除，使反应物不能与空气中的气体接触，进而起到保护的作用。同时，氩气流量的变化用于调节坩埚内物料的温度变化。

本实施方式的步骤五中的电机采用三相异步电机，功率为30kW。

本实施方式的步骤七中两个螺杆式搅拌桨在齿轮箱的带动下对处于铝合金基体的混合浆料进行同方向搅拌，整个坩埚的混合浆料的半固态温度由第二加热装置实现保温。浆料收集槽预热也要考虑凝固结晶潜热的释放所导致的温升效应，预热温度可适当降低。螺杆式搅拌桨同时在两端进行处理，提高处理效果，超声产生的气穴能使纳米陶瓷颗粒分布更加均匀。

本实施方式的步骤八中的浆料收集槽顶端外侧设有伸出的手柄，用以完成凝固复合材料的转移。步骤八中制得的纳米陶瓷颗粒增强铝基棒材。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式六不同的是：步骤一中的铝合金为ADC12铝合金、A201铝合金、A356铝合金、A357铝合金、A380铝合金、A390铝合金、2024铝合金、6061铝合金、6063铝合金或7075铝合金。本实施方式的铝合金可为铸造铝合金或变形铝合金。其它步骤及参数与具体实施方式六相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式六至七之一不同的是：步骤六中的纳米陶瓷颗粒与铝合金坯料的体积份数比为(4～16)：(96～84)。其它步骤及参数与具体实施方式六至七之一相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式六至八之一不同的是：步骤六中的纳米陶瓷颗粒为纳米碳化硅陶瓷颗粒、纳米碳化钛陶瓷颗粒或纳米三氧化二铝陶瓷颗粒。其它步骤及参数与具体实施方式六至八之一相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式六至九之一不同的是：步骤四中氩气保护装置19的气体输送管19-1的端面至铝合金熔液的液面的距离为20mm～30mm，所述螺杆式搅拌桨9的搅拌端的端面至坩埚17内的底端面的距离为20mm～30mm。其它步骤及参数与具体实施方式六至九之一相同。

Claims (10)

1.一种制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料的装置，其特征在于：所述装置包括电机(23)、第一齿轮轴(22)、齿轮箱(24)、加料斗(7)、挡板(12)、加热垫板(13)、第一加热装置(14)、浆料收集槽(15)、第二加热装置(16)、坩埚(17)、盖板(20)、液压驱动装置(8)、氩气保护装置(19)、两个测温元件(6)、两个螺杆式搅拌桨(9)和两台超声波装置(18)，所述坩埚(17)为圆筒形，所述齿轮箱(24)具有一个输入端和两个输出端，齿轮箱(24)的输入端上安装有第一齿轮轴(22)，电机(23)的输出端与第一齿轮轴(22)连接，齿轮箱(24)的两个输出端分别连接有螺杆式搅拌桨(9)，螺杆式搅拌桨(9)的搅拌端伸入设置在齿轮箱(24)下方的坩埚(17)内，坩埚(17)置于第二加热装置(16)内，坩埚(17)的上方设置有加料斗(7)、氩气保护装置(19)、两个测温元件(6)和两台超声波装置(18)，坩埚(17)的上端面设置有盖板(20)，两个测温元件(6)的检测端穿过盖板(20)伸入坩埚(17)内，氩气保护装置(19)的气体输送管(19-1)穿过盖板(20)伸入坩埚(17)内，两台超声波装置(18)的探头穿过盖板(20)伸入坩埚(17)内，坩埚(17)的底端面上连接有加热垫板(13)，坩埚(17)的底端的中部和加热垫板(13)上设置有同轴的出料口(17-1)，加热垫板(13)的侧壁上设置有与出料口(17-1)相通的通孔(17-2)，液压驱动装置(8)的驱动杆伸入通孔(17-2)内并与设置在出料口(17-1)处的用于封堵出料口(17-1)的挡板(12)连接，挡板(12)能在液压驱动装置(8)的驱动下水平往复运动，加热垫板(13)的下方设置有浆料收集槽(15)，浆料收集槽(15)置于第一加热装置(14)内。

2.根据权利要求1所述的一种制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料的装置，其特征在于：所述齿轮箱(24)包括第一锥齿轮(1)、第二锥齿轮(2)、第二齿轮轴(3)、第一直齿轮(5)和两个第二直齿轮(4)，第一锥齿轮(1)安装在第一齿轮轴(22)上，第一锥齿轮(1)与第二锥齿轮(2)啮合，第二齿轮轴(3)竖向设置，第二锥齿轮(2)安装在第二齿轮轴(3)的上端，第一直齿轮(5)安装在第二齿轮轴(3)的下端，第一直齿轮(5)均与两个第二直齿轮(4)啮合，两个第二直齿轮(4)上分别安装有螺杆式搅拌桨(9)。

3.根据权利要求1所述的一种制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料的装置，其特征在于：所述加料斗(7)为圆台形，加料斗(7)的下端直径小于上端直径，加料斗(7)的母线与中心线的交角为22.5^°，加料斗(7)的高度为180mm。

4.根据权利要求1所述的一种制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料的装置，其特征在于：所述的两个测温元件(6)均为热电偶。

5.根据权利要求1所述的一种制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料的装置，其特征在于：所述坩埚(17)的内径为380mm，总高度(H)为400mm。

6.利用权利要求1至5中的任意一项权利要求所述的装置制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料的方法，其特征在于：所述制备方法是按照以下步骤进行的，

步骤一：将铝合金铸态坯料熔化成液态，熔化温度控制在680℃～705℃；

步骤二、利用第二加热装置(16)将坩埚(17)预热至612℃～625℃；同时，启动液压驱动装置(8)将挡板(12)封堵出料口(17-1)；

步骤三、将经步骤一熔化好的铝合金熔液从加料斗(7)浇注到经步骤二预热的坩锅(17)内，控制铝合金熔液的上端面至坩埚(17)的上端面的距离为60mm～80mm，并将坩埚(17)用盖板(20)盖住；

步骤四、启动氩气保护装置(19)，通过气体输送管(19-1)往坩埚内通入氩气，氩气流量控制在10ml/s～30ml/s；

步骤五、开动电机(23)通过螺杆式搅拌桨(9)对降温过程的铝合金熔液进行搅拌，搅拌速度控制在340r/min～360r/min，边降温边搅拌，待温度达到615℃～630℃时，在温度615℃～630℃下搅拌22min～28min，制备得到铝合金半固态浆料；

步骤六、当铝合金浆料在615℃～630℃下搅拌22min时，将在350℃～400℃预热1h～1.5h的纳米陶瓷颗粒从加料斗(7)加入到坩锅(17)内，形成纳米陶瓷颗粒与铝合金混合浆料，加入纳米陶瓷颗粒过程中螺杆式搅拌桨持续搅拌；

步骤七、待纳米陶瓷颗粒在615℃～630℃加入至铝合金半固态浆料后，同时开动两台超声波装置(18)，对混合浆料进行超声处理，超声波功率为2kW，工作频率为20kHz，超声处理时间为3min～5min，制得纳米陶瓷颗粒增强铝基半固态浆料，同时，利用第一加热装置(14)将浆料收集槽(15)预热至250℃～280℃；

步骤八、启动液压驱动装置(8)将挡板(12)从出料口(17-1)移出，步骤七制备好的半固态浆料经出料口(17-1)排出，出料速率控制在50cm³/min～80cm³/min，出料过程中螺杆式搅拌桨(9)持续搅拌；将排出的半固态浆料浇注至经步骤七预热的浆料收集槽(15)中冷却至280℃～300℃，然后将其取出空冷至室温，制得纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料。

7.根据权利要求6所述的制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料的方法，其特征在于：步骤一中的铝合金为ADC12铝合金、A201铝合金、A356铝合金、A357铝合金、A380铝合金、A390铝合金、2024铝合金、6061铝合金、6063铝合金或7075铝合金。

8.根据权利要求6所述的制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料的方法，其特征在于：步骤六中的纳米陶瓷颗粒与铝合金坯料的体积份数比为(4～16)：(96～84)。

9.根据权利要求6、7或8所述的制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料的方法，其特征在于：步骤六中的纳米陶瓷颗粒为纳米碳化硅陶瓷颗粒、纳米碳化钛陶瓷颗粒或纳米三氧化二铝陶瓷颗粒。

10.根据权利要求6所述的制备纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料的方法，其特征在于：步骤四中氩气保护装置(19)的气体输送管(19-1)的端面至铝合金熔液的液面的距离为20mm～30mm，所述螺杆式搅拌桨(9)的搅拌端的端面至坩埚(17)内的底端面的距离为20mm～30mm。