CN103290343A - 填充粒子增强的铝合金复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新材料领域，具体涉及一种填充粒子增强的铝合金复合材料的制备方法，基体合金选用铸造铝合金ZAlSi8MgBe，填充离子包括四针状氧化锌晶须、芳纶纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛和碳化硅，其中四针状氧化锌晶须、芳纶纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛和碳化硅的质量分别占铸造铝合ZAlSi8MgBe质量的6-8%、4-5%、3-4%、1-2%和2-3%；各个填料粒子改性或者预处理后与基体铝合金经过搅拌铸造得到填充粒子增强的铝合金复合材料。本发明制备铝合金复合材料重量轻、比强度比刚度高、热膨胀系数低，具有良好的导热性和抗磨耐磨性，并且制备比较容易、成本低而且增强相在基体内弥散分布且具有各向同性，适用于各种复杂应力状态。
Description
技术领域
本发明涉及复合新材料领域，具体涉及一种填充粒子增强的铝合金复合材料的制备方法。
背景技术
目前复合材料领域得到了快速的发展，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成各具特色的复合材料。刹车盘是汽车制动系统的重要组成部分，其制动性能的好坏直接关系到车辆的行驶安全。目前广泛使用的铸铁刹车盘因制动摩擦发热而使其表面温度高达６００℃，其工作表面温度很高且温度梯度大，易形成热点而产生热裂，并且铸铁刹车盘的耐磨性较差。目前行业内尝试用铝合金来代替铸铁材料铸造刹车盘，尽管其重量轻、导热性能好，但其强度和硬度较低，阻碍了其在刹车盘上的应用。
发明内容
本发明提供一种填充粒子增强的铝合金复合材料的制备方法，其作为刹车盘的材料，可以解决现有铸铁刹车盘导热性差、耐磨性差、易热裂等缺陷。
本发明是通过以下技术方案实现的：基体合金选用铸造铝合金ZAlSi8MgBe（即ZL116，其各元素的质量分数为：Si= 6.5-7.5%，Mg=0.35-0.55%，Ti=0.1-0.3%，Be=0.15～0.40，余量为Al）； 填充离子包括四针状氧化锌晶须、芳纶纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛和碳化硅，其中四针状氧化锌晶须、芳纶纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛和碳化硅的质量分别占铸造铝合金ZAlSi8MgBe质量的6-8%、4-5%、3-4%、1-2%和2-3%；所述的四针状氧化锌晶须长度12-14μm，根部直径2-3μm，所述的芳纶纤维长度为3-4mm、单丝直径8-10μm，所述的玻璃纤维为140-150目的玻璃纤维粉末，所述的纳米二氧化钛粒径为20-25nm；所述的四针状氧化锌晶须需要按照以下方法进行改性：称量0.5-0.8 g 硅烷偶联剂溶解在60-70ml丙酮中，再滴加草酸调节PH至5～6，静置20-25分钟；然后称量12-14g 四针状氧化锌晶须置于上述溶液中，在55-58℃温度下对搅拌5-6小时；然后抽滤、烘干溶剂得到改性四针状氧化锌晶须备用；所述的芳纶纤维需要进行以下预处理：将芳纶纤维在丙酮中浸泡8-10小时，然后分别在水和乙醇中煮沸2-3小时，烘干备用；所述的玻璃纤维需要按照以下方法进行改性：称量1-1.2g 硅烷偶联剂溶解在40-50 ml丙酮中，然后称量8-10g 玻璃纤维置于上述溶液中，在25-30℃温度下对搅拌0.5-1小时；然后再70-75℃干燥2-3小时，在110-112℃活化1-1.5小时后备用；所述的纳米二氧化钛需要按照以下方法进行改性：称取1-1.5g硅烷偶联剂混合在80-120g水中；纳米二氧化钛和三乙醇胺按照质量比1：0.5-1混合研磨；称取研磨料15-20g分散到上述含有硅烷偶联剂的水体中，调节PH至8.5-8.8，搅拌3-4小时，然后抽滤、烘干得到改性纳米二氧化钛备用；碳化硅选用α-SiC颗粒，并经过以下预处理：（1）、SiC颗粒整形：SiC颗粒经破碎机粉碎和涡流式气流分级机分级得到平均粒度为25-35μm的类圆形颗粒，去除SiC颗粒中的一些尖角，因为SiC颗粒带有尖角时，不利于其在铝熔体中均匀分散。制备SiC／Ａ１复合材料时，在SiC颗粒尖角附近基体中存在严重的热残余应变集中，另一方面颗粒形状的不规则导致颗粒内部残余应力分布不规则，在颗粒尖角处应力过大，残余应变不均匀性的集中作用致使材料受到外加载荷时，残余应变集中的颗粒尖角处在较低的应变水平下断裂而形成空洞，降低材料性能。因此，制备SiC／Ａ１合金复合材料之前有必要对SiC颗粒进行整形处理，将不规则的SiC颗粒整形成类球形，既有利于SiC颗粒在Ａ１熔体中均匀分散，又有利于提高SiC／Ａ１合金复合材料的性能；（2）、盐酸酸洗：将步骤（1）整形得到的SiC颗粒加入到质量分数10-20%的盐酸中，并在25-35℃下浸泡3-6小时，过滤并水洗SiC颗粒至PH为6-7为止，烘干后备用，在上述处理过程中SiC颗粒表面的杂质被除掉，使得其表面的粗糙度增加，颗粒表面出现凹凸不同的形貌；（3）、高温氧化：将步骤（2）烘干得到的SiC颗粒在900-1000℃下氧化4-6小时，冷却后备用，此过程中SiC表面氧化反应生成少量SiO2；（4）、硝酸盐敏化：将步骤（3）冷却得到的SiC颗粒在质量分数10-30%的硝酸镁溶液中浸泡4-5小时，然后在1-2小时内用质量分数10-20%的氨水滴定溶液PH至为8-9为止，过滤并在380-400℃下烘干备用，此过程生成MgO并附着在SiC颗粒表面的凹处，形成活化点；复合材料的具体制备步骤如下：
a. 将改性或预处理后的四针状氧化锌晶须、芳纶纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛和碳化硅在高速搅拌下混合均匀得到混料；
b.向铸造铝合金ZAlSi8MgBe中加入其重量1.5-1.8%%的镁粉，混合后加热至680-700℃熔化；
c.将混料预热至250-260℃加入到熔化铸造铝合金ZAlSi8MgBe中，控温720-740℃在氮气保护下搅拌2-3小时,树脂砂型浇铸得到复合材料；（6）、T6热处理：在500-520℃固熔处理6-8小时，淬火，然后在165-168℃时效处理4-5小时后得到铝合金复合材料；铸造时，由于SiC颗粒表面存在SiO2和MgO，熔体中的Al与二者发生反应，使得熔体进入SiC颗粒表面的凹处，接触时发生界面反应，从而改善SiC与Al之间的润湿性，铝合金液顺利浸渗到SiC颗粒中，从而利于均一复合材料的形成；铸造时通入氮气可以排除炉内空气，隔绝空气与铝液的接触，大大较少高温条件下铝液的氧化；铝合金中加入的镁粉也可以提高铝合金液的渗透性。
上述步骤进一步改进为：
所述的步骤（1）中SiC平均粒度为30μm；所述步骤（2）中盐酸的质量分数为15%，浸泡温度为30℃，时间为4小时；所述步骤（3）中氧化温度为950℃，时间为5小时；所述步骤（4）中硝酸镁溶液浓度为20%，时间为4.5小时。
为了提高填料离子在铝合金基体中的分散性，以及与铝合金的亲和力，填料离子四针状氧化锌晶须、玻璃纤维以及纳米二氧化钛采用偶联剂进行表面改性，提高填料离子与基体的连接紧密度；其中：所述的四针状氧化锌晶须改性的硅烷偶联剂是KH-570，所述的玻璃纤维改性的硅烷偶联剂是KH-550；所述的纳米二氧化钛改性的硅烷偶联剂是KH-560。
所述步骤b加入镁粉的同时加入占铝合金ZAlSi8MgBe重量0.02-0.04%的稀土金属，稀土金属可以为钇、锫和镧中的一种或者几种的混合。稀土金属钇、锫和镧在铸造中起脱氧脱硫作用，能使两者的含量都降低到0.001%以下，并改变夹杂物的状态，细化晶粒，从而改善铝合金的加工性能，提高强度、韧性、耐腐蚀和抗氧化性等。
本发明的原理是：
（1）通过在铝合金基体中加入硬颗粒SiC，不仅可以改善PTFE的尺寸热稳定性、机械性能以及耐磨性，而且还可以提高复合材料的耐热性能，并能够降低热膨胀系数。
（2）由于纤维高强度和刚度以及良好的导热性，利用这些优点，将芳纶纤维和玻璃纤维复合到铝合金基体中，提高复合材料的摩擦性能和机械性能。研究表明，由于基体与其它材料接触发生摩擦而产生磨损时，纤维能起到很好的承载作用，会在对偶件表面形成均匀连续的转移膜，从而复合材料的耐磨性得到了显著提高。
（3）四针状氧化锌晶须（T-ZnOw）因其特殊的三维立体空间物理结构以及物性的各向同性特点而具有一般普通的一维晶须不具备的性能，T-ZnOw比较容易在基体中均匀分布，制备出来的复合材料的性能具有各向同性，这是一维晶须材料以及颗粒填料难以达到的，T-ZnOw除了被用来当做增强相来增强基体材料的机械力学性能作用外，还有很多应用比如减振降噪、抗静电、抗菌等。本发明通过掺入T-ZnOw后能够对复合材料的热学性能方面有所改善，提高其导热率和降低热膨胀系数。
（4）、纳米二氧化钛（TiO2）具有特有的纳米尺寸效应、大的比表面积、与基体合金有着较强的界面相互作用，其能够与芳纶纤维、玻璃纤维相结合填充基体合金，起到协同作用，TiO2能够提高复合材料的承载能力，弥补纤维组分填充不到的贫瘠纤维区，从而提高复合材料的耐磨性能。
本发明制备的铝合金复合材料重量轻、比强度比刚度高、热膨胀系数低，具有良好的导热性和抗磨耐磨性，并且制备比较容易、成本低而且增强相在基体内弥散分布且具有各向同性，适用于各种复杂应力状态。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种填充粒子增强的铝合金复合材料的制备方法，基体合金选用铸造铝合金ZAlSi8MgBe，填充离子包括四针状氧化锌晶须、芳纶纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛和碳化硅，其中四针状氧化锌晶须、芳纶纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛和碳化硅的质量分别占铸造铝合金ZAlSi8MgBe质量的6%、4%、3%、1%和2%；四针状氧化锌晶须长度12μm，根部直径2μm，芳纶纤维长度为3mm、单丝直径8μm，玻璃纤维为140目的玻璃纤维粉末，纳米二氧化钛粒径为20nm；四针状氧化锌晶须需要按照以下方法进行改性：称量0.5 g 硅烷偶联剂溶解在60ml丙酮中，再滴加草酸调节PH至5，静置20分钟；然后称量12g 四针状氧化锌晶须置于上述溶液中，在55℃温度下对搅拌5小时；然后抽滤、烘干溶剂得到改性四针状氧化锌晶须备用；芳纶纤维需要进行以下预处理：将芳纶纤维在丙酮中浸泡8小时，然后分别在水和乙醇中煮沸2小时，烘干备用；玻璃纤维需要按照以下方法进行改性：称量1g 硅烷偶联剂溶解在40ml丙酮中，然后称量8g 玻璃纤维置于上述溶液中，在25℃温度下对搅拌0.5小时；然后再70℃干燥2小时，在110℃活化1小时后备用；纳米二氧化钛需要按照以下方法进行改性：称取1g硅烷偶联剂混合在80g水中；纳米二氧化钛和三乙醇胺按照质量比1：0.5混合研磨；称取研磨料15g分散到上述含有硅烷偶联剂的水体中，调节PH至8.5，搅拌3小时，然后抽滤、烘干得到改性纳米二氧化钛备用；碳化硅选用α-SiC颗粒，并经过以下预处理：（1）、SiC颗粒整形：SiC颗粒经破碎机粉碎和涡流式气流分级机分级得到平均粒度为25μm的类圆形颗粒；（2）、盐酸酸洗：将步骤（1）整形得到的SiC颗粒加入到质量分数10%的盐酸中，并在25℃下浸泡3小时，过滤并水洗SiC颗粒至PH为6为止，烘干后备用；（3）、高温氧化：将步骤（2）烘干得到的SiC颗粒在900℃下氧化4小时，冷却后备用；（4）、硝酸盐敏化：将步骤（3）冷却得到的SiC颗粒在质量分数10-30%的硝酸镁溶液中浸泡4小时，然后在1小时内用质量分数10%的氨水滴定溶液PH至为8，过滤并在380℃下烘干备用；复合材料的具体制备步骤如下：
a. 将改性或预处理后的四针状氧化锌晶须、芳纶纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛和碳化硅在高速搅拌下混合均匀得到混料；
b.向铸造铝合金ZAlSi8MgBe中加入其重量1.5%的镁粉，混合后加热至680℃熔化；
c.将混料预热至250℃加入到熔化铸造铝合金ZAlSi8MgBe中，控温720℃在氮气保护下搅拌2小时,树脂砂型浇铸得到复合材料；（6）、T6热处理：在500℃固熔处理6小时，淬火，然后在165℃时效处理4小时后得到铝合金复合材料。
实施例2
一种填充粒子增强的铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，基体合金选用铸造铝合金ZAlSi8MgBe，填充离子包括四针状氧化锌晶须、芳纶纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛和碳化硅，其中四针状氧化锌晶须、芳纶纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛和碳化硅的质量分别占铸造铝合金ZAlSi8MgBe质量的8%、5%、4%、2%和3%；四针状氧化锌晶须长度14μm，根部直径3μm，芳纶纤维长度为4mm、单丝直径10μm，玻璃纤维为150目的玻璃纤维粉末，纳米二氧化钛粒径为25nm；四针状氧化锌晶须需要按照以下方法进行改性：称量0.8 g 硅烷偶联剂溶解在70ml丙酮中，再滴加草酸调节PH至6，静置25分钟；然后称量14g 四针状氧化锌晶须置于上述溶液中，在58℃温度下对搅拌6小时；然后抽滤、烘干溶剂得到改性四针状氧化锌晶须备用；芳纶纤维需要进行以下预处理：将芳纶纤维在丙酮中浸泡10小时，然后分别在水和乙醇中煮沸3小时，烘干备用；所述的玻璃纤维需要按照以下方法进行改性：称量1.2g 硅烷偶联剂溶解在50 ml丙酮中，然后称量10g 玻璃纤维置于上述溶液中，在30℃温度下对搅拌1小时；然后再75℃干燥3小时，在112℃活化1.5小时后备用；纳米二氧化钛需要按照以下方法进行改性：称取1.5g硅烷偶联剂混合在120g水中；纳米二氧化钛和三乙醇胺按照质量比1：1混合研磨；称取研磨料20g分散到上述含有硅烷偶联剂的水体中，调节PH至8.8，搅拌4小时，然后抽滤、烘干得到改性纳米二氧化钛备用；碳化硅选用α-SiC颗粒，并经过以下预处理：（1）、SiC颗粒整形：SiC颗粒经破碎机粉碎和涡流式气流分级机分级得到平均粒度为35μm的类圆形颗粒；（2）、盐酸酸洗：将步骤（1）整形得到的SiC颗粒加入到质量分数20%的盐酸中，并在35℃下浸泡6小时，过滤并水洗SiC颗粒至PH为7为止，烘干后备用；（3）、高温氧化：将步骤（2）烘干得到的SiC颗粒在1000℃下氧化6小时，冷却后备用；（4）、硝酸盐敏化：将步骤（3）冷却得到的SiC颗粒在质量分数10-30%的硝酸镁溶液中浸泡5小时，然后在2小时内用质量分数10-20%的氨水滴定溶液PH至为9为止，过滤并在400℃下烘干备用；复合材料的具体制备步骤如下：
a. 将改性或预处理后的四针状氧化锌晶须、芳纶纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛和碳化硅在高速搅拌下混合均匀得到混料；
b.向铸造铝合金ZAlSi8MgBe中加入其重量1.8%的镁粉，混合后加热至700℃熔化；
c.将混料预热至260℃加入到熔化铸造铝合金ZAlSi8MgBe中，控温740℃在氮气保护下搅拌3小时,树脂砂型浇铸得到复合材料；（6）、T6热处理：在520℃固熔处理8小时，淬火，然后在168℃时效处理5小时后得到铝合金复合材料。
实施例3
一种填充粒子增强的铝合金复合材料的制备方法，基体合金选用铸造铝合金ZAlSi8MgBe，填充离子包括四针状氧化锌晶须、芳纶纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛和碳化硅，其中四针状氧化锌晶须、芳纶纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛和碳化硅的质量分别占铸造铝合金ZAlSi8MgBe质量的7%、5%、3%、1%和3%；四针状氧化锌晶须长度13μm，根部直径2μm，芳纶纤维长度为3mm、单丝直径9μm，玻璃纤维为145目的玻璃纤维粉末，纳米二氧化钛粒径为22nm；四针状氧化锌晶须需要按照以下方法进行改性：称量0.6 g 硅烷偶联剂溶解在65ml丙酮中，再滴加草酸调节PH至5.5，静置25分钟；然后称量13g 四针状氧化锌晶须置于上述溶液中，在56℃温度下对搅拌5.5小时；然后抽滤、烘干溶剂得到改性四针状氧化锌晶须备用；芳纶纤维需要进行以下预处理：将芳纶纤维在丙酮中浸泡9小时，然后分别在水和乙醇中煮沸2.5小时，烘干备用；玻璃纤维需要按照以下方法进行改性：称量1.1g 硅烷偶联剂溶解在45 ml丙酮中，然后称量9g 玻璃纤维置于上述溶液中，在26℃温度下对搅拌1小时；然后再70℃干燥2.5小时，在111℃活化1小时后备用；纳米二氧化钛需要按照以下方法进行改性：称取1.2g硅烷偶联剂混合在100g水中；纳米二氧化钛和三乙醇胺按照质量比1：0.8混合研磨；称取研磨料18g分散到上述含有硅烷偶联剂的水体中，调节PH至8.6，搅拌3.5小时，然后抽滤、烘干得到改性纳米二氧化钛备用；碳化硅选用α-SiC颗粒，并经过以下预处理：（1）、SiC颗粒整形：SiC颗粒经破碎机粉碎和涡流式气流分级机分级得到平均粒度为30μm的类圆形颗粒；（2）、盐酸酸洗：将步骤（1）整形得到的SiC颗粒加入到质量分数15%的盐酸中，并在30℃下浸泡4小时，过滤并水洗SiC颗粒至PH为7为止，烘干后备用；（3）、高温氧化：将步骤（2）烘干得到的SiC颗粒在950℃下氧化5小时，冷却后备用；（4）、硝酸盐敏化：将步骤（3）冷却得到的SiC颗粒在质量分数20%的硝酸镁溶液中浸泡5小时，然后在1.5小时内用质量分数15%的氨水滴定溶液PH至为8.5为止，过滤并在390℃下烘干备用；复合材料的具体制备步骤如下：
a. 将改性或预处理后的四针状氧化锌晶须、芳纶纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛和碳化硅在高速搅拌下混合均匀得到混料；
b.向铸造铝合金ZAlSi8MgBe中加入其重量1.6%的镁粉和0.02-0.04的稀土金属，混合后加热至700℃熔化；
c.将混料预热至255℃加入到熔化铸造铝合金ZAlSi8MgBe中，控温730℃在氮气保护下搅拌2.5小时,树脂砂型浇铸得到复合材料；（6）、T6热处理：在500-520℃固熔处理6-8小时，淬火，然后在166℃时效处理4.5小时后得到铝合金复合材料。
将实施例1-3制备的复合材料取样，经金相显微组织照片观察，四针状氧化锌晶须、芳纶纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛和碳化硅均匀地分布在铝合金机体中，铝基体被众多的填料颗粒分割，成为成为细小的连续的空间网络，这种组织有利于力学性能的提高。经试验验证，实施例1-3制备的复合材料抗拉强度和屈服强度均能达到520MPa左右，硬度平均为180-190(5/250/30)HBS, 热膨胀系数为15.8-16.5×10-6℃-1，尤其是实施例3制备的复合材料抗拉强度和屈服强度均能达到550MPa，硬度达到210(5/250/30)HBS，热膨胀系数为16.2-6℃-1。本发明制备的复合材料相比于ZAlSi8MgBe，强度提高30%以上，硬度提高100％以上，热膨胀系数减少30%以上。并且复合材料重量较铸铁减轻40-50%，在100-300℃导热率大约是150-180W/(m.k),约为铸铁（HT250）的5-6倍，与铸铁相比，导热性大大提高；并且在刹车工况摩擦试验条件下，复合材料比铸铁材料摩擦表面温度低，摩擦系数稳定；台架试验表明，在高速频繁制动条件下，相对于铸铁刹车盘，复合材料刹车盘具有较大的制动力矩和较高的刹车稳定性，能明显提高制动性。
Claims (4)
1.一种填充粒子增强的铝合金复合材料的制备方法，其特征在于，基体合金选用铸造铝合金ZAlSi8MgBe，填充离子包括四针状氧化锌晶须、芳纶纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛和碳化硅，其中四针状氧化锌晶须、芳纶纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛和碳化硅的质量分别占铸造铝合金ZAlSi8MgBe质量的6-8%、4-5%、3-4%、1-2%和2-3%；所述的四针状氧化锌晶须长度12-14μm，根部直径2-3μm，所述的芳纶纤维长度为3-4mm、单丝直径8-10μm，所述的玻璃纤维为140-150目的玻璃纤维粉末，所述的纳米二氧化钛粒径为20-25nm；所述的四针状氧化锌晶须需要按照以下方法进行改性：称量0.5-0.8 g 硅烷偶联剂溶解在60-70ml丙酮中，再滴加草酸调节PH至5～6，静置20-25分钟；然后称量12-14g 四针状氧化锌晶须置于上述溶液中，在55-58℃温度下对搅拌5-6小时；然后抽滤、烘干溶剂得到改性四针状氧化锌晶须备用；所述的芳纶纤维需要进行以下预处理：将芳纶纤维在丙酮中浸泡8-10小时，然后分别在水和乙醇中煮沸2-3小时，烘干备用；所述的玻璃纤维需要按照以下方法进行改性：称量1-1.2g 硅烷偶联剂溶解在40-50 ml丙酮中，然后称量8-10g 玻璃纤维置于上述溶液中，在25-30℃温度下对搅拌0.5-1小时；然后再70-75℃干燥2-3小时，在110-112℃活化1-1.5小时后备用；所述的纳米二氧化钛需要按照以下方法进行改性：称取1-1.5g硅烷偶联剂混合在80-120g水中；纳米二氧化钛和三乙醇胺按照质量比1：0.5-1混合研磨；称取研磨料15-20g分散到上述含有硅烷偶联剂的水体中，调节PH至8.5-8.8，搅拌3-4小时，然后抽滤、烘干得到改性纳米二氧化钛备用；碳化硅选用α-SiC颗粒，并经过以下预处理：（1）、SiC颗粒整形：SiC颗粒经破碎机粉碎和涡流式气流分级机分级得到平均粒度为25-35μm的类圆形颗粒；（2）、盐酸酸洗：将步骤（1）整形得到的SiC颗粒加入到质量分数10-20%的盐酸中，并在25-35℃下浸泡3-6小时，过滤并水洗SiC颗粒至PH为6-7为止，烘干后备用；（3）、高温氧化：将步骤（2）烘干得到的SiC颗粒在900-1000℃下氧化4-6小时，冷却后备用；（4）、硝酸盐敏化：将步骤（3）冷却得到的SiC颗粒在质量分数10-30%的硝酸镁溶液中浸泡4-5小时，然后在1-2小时内用质量分数10-20%的氨水滴定溶液PH至为8-9为止，过滤并在380-400℃下烘干备用；复合材料的具体制备步骤如下：
a. 将改性或预处理后的四针状氧化锌晶须、芳纶纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛和碳化硅在高速搅拌下混合均匀得到混料；
b.向铸造铝合金ZAlSi8MgBe中加入其重量1.5-1.8%的镁粉，混合后加热至680-700℃熔化；
c.将混料预热至250-260℃加入到熔化铸造铝合金ZAlSi8MgBe中，控温720-740℃在氮气保护下搅拌2-3小时,树脂砂型浇铸得到复合材料；（6）、T6热处理：在500-520℃固熔处理6-8小时，淬火，然后在165-168℃时效处理4-5小时后得到铝合金复合材料。
2.根据权利要求1所述的填充粒子增强的铝合金复合材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）中SiC平均粒度为30μm；所述步骤（2）中盐酸的质量分数为15%，浸泡温度为30℃，时间为4小时；所述步骤（3）中氧化温度为950℃，时间为5小时；所述步骤（4）中硝酸镁溶液浓度为20%，时间为4.5小时。
3.根据权利要求1所述的填充粒子增强的铝合金复合材料的制备方法，，其特征在于，所述的四针状氧化锌晶须改性的硅烷偶联剂是KH-570，所述的玻璃纤维改性的硅烷偶联剂是KH-550；所述的纳米二氧化钛改性的硅烷偶联剂是KH-560。
4.根据权利要求1-3任一所述的填充粒子增强的铝合金复合材料的制备方法，，其特征在于，所述步骤b加入镁粉的同时加入占铝合金ZAlSi8MgBe重量0.02-0.04%的稀土金属，稀土金属可以为钇、锫和镧中的一种或者几种的混合。
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