CN104651643A - 一种双尺度SiC颗粒增强铝基复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及粉末冶金技术领域，具体涉及一种双尺度SiC颗粒增强铝基复合材料的制备方法。一种双尺度SiC颗粒增强铝基复合材料的制备方法，包括以下步骤：原材料制备；预热；球磨；二次球磨；烧结。本发明提供的方法简单，易于操作，通过本发明提供的方法制得的双尺度混杂SiC颗粒增强铝基复合材料中，增强颗粒在基体中分布均匀，界面结合较好，无明显缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及粉末冶金技术领域，具体涉及一种双尺度SiC颗粒增强铝基复合材料的制备方法。
背景技术
近年来，金属基复合材料快速发展，特别是SiC颗粒增强铝基复合材料，因其具有比刚度高、比强度高、热膨胀系数小，耐磨、耐热性能好及优良的尺寸稳定性等优点，在汽车、电子、航空航天及军事工业等领域应用前景广阔，逐渐成为世界各国学者研究的热点之一。目前，国内外对纳米或微米颗粒增强铝基复合材料的制备已进行了大量研究阻51。一般来讲，不同大小的增强颗粒，其在基体中所起到的作用也不同。纳米颗粒在基体中弥散强化作用较好，可以有效地提高复合材料的综合性能；微米颗粒在基体中起到骨架支撑作用，可以大幅度提高复合材料的硬度和耐磨性，而纳米、微米双尺度混杂颗粒在合适的粒径和含量配比条件下则可以起到更好的协同作用，更好的提高复合材料的耐磨性能，但目前这方面的研究比较少。
发明内容
本发明旨在提出一种双尺度SiC颗粒增强铝基复合材料的制备方法。
本发明的技术方案在于：
一种双尺度SiC颗粒增强铝基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：复合材料基体为平均粒径40um的Al-Si系合金粉末(17.75％Si，1.16％Fe，0.312％Mg，0.005％Cu)，增强相为3％、粒径60nmSiC颗粒+15％、粒径80umSiC颗粒；
步骤2:预热：将SiC粉末加热到700℃并保温1 h，冷却后瓶装密封；
步骤3：球磨：将纳米SiC粉末与基体粉末混料，混料后对其进行真空球磨；
步骤4: 二次球磨：向球磨后的粉末中添加微米SiC颗粒混料后进行二次真空球磨；
步骤5：烧结：将上述混合粉末装入到石墨磨具中，在真空烧结压机上进行真空热压，得到复合材料。
优选地，所述的球磨机采用XQM-2L型行星式真空球磨机。
优选地，所述的球磨介质是陶瓷球，转速220 r／min，球料比15：1，球磨时间均为4h。
更优选地，所述的球磨前需抽真空3min。
或者优选地，所述的烧结压力为20Mpa，烧结温度为420℃。
本发明的技术效果在于：
本发明提供的方法简单，易于操作，通过本发明提供的方法制得的双尺度混杂SiC颗粒增强铝基复合材料中，增强颗粒在基体中分布均匀，界面结合较好，无明显缺陷。
具体实施方式
一种双尺度SiC颗粒增强铝基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：复合材料基体为平均粒径40um的Al-Si系合金粉末(17.75％Si，1.16％Fe，0.312％Mg，0.005％Cu)，增强相为3％、粒径60nmSiC颗粒+15％、粒径80umSiC颗粒；
步骤2:预热：将SiC粉末加热到700℃并保温1 h，冷却后瓶装密封；
步骤3：球磨：将纳米SiC粉末与基体粉末混料，混料后对其进行真空球磨；
步骤4: 二次球磨：向球磨后的粉末中添加微米SiC颗粒混料后进行二次真空球磨；
步骤5：烧结：将上述混合粉末装入到石墨磨具中，在真空烧结压机上进行真空热压，得到复合材料。
其中，球磨前需抽真空3min；球磨机采用XQM-2L型行星式真空球磨机。球磨介质是陶瓷球，转速220 r／min，球料比15：1，球磨时间均为4h。
烧结压力为20Mpa，烧结温度为420℃。
Claims (5)
1.一种双尺度SiC颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：复合材料基体为平均粒径40um的Al-Si系合金粉末(17.75％Si，1.16％Fe，0.312％Mg，0.005％Cu)，增强相为3％、粒径60nmSiC颗粒+15％、粒径80umSiC颗粒；
步骤2:预热：将SiC粉末加热到700℃并保温1 h，冷却后瓶装密封；
步骤3：球磨：将纳米SiC粉末与基体粉末混料，混料后对其进行真空球磨；
步骤4: 二次球磨：向球磨后的粉末中添加微米SiC颗粒混料后进行二次真空球磨；
步骤5：烧结：将上述混合粉末装入到石墨磨具中，在真空烧结压机上进行真空热压，得到复合材料。
2.如权利要求1一种双尺度SiC颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述的球磨机采用XQM-2L型行星式真空球磨机。
3.如权利要求1一种双尺度SiC颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述的球磨介质是陶瓷球，转速220 r／min，球料比15：1，球磨时间均为4h。
4.如权利要求3一种双尺度SiC颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述的球磨前需抽真空3min。
5.如权利要求1一种双尺度SiC颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述的烧结压力为20Mpa，烧结温度为420℃。
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| CN (1) | CN104651643A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105039793A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-11-11 | 三峡大学 | 一种纳米特征增强铝基复合材料及其制备方法 |
| CN106399764A (zh) * | 2016-09-24 | 2017-02-15 | 上海大学 | 粉末冶金铝‑硅‑蛇纹石减摩复合材料及其制备方法 |
| CN112111666A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-12-22 | 德州明联空调设备有限公司 | 一种铝基复合材料及其制成的叶轮 |
| CN114836661A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-08-02 | 湖南金天铝业高科技股份有限公司 | 双尺度陶瓷颗粒增强铝基复合材料及其制备方法 |
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2014
- 2014-11-26 CN CN201410689238.XA patent/CN104651643A/zh active Pending
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Application publication date: 20150527 |