CN109022865A - 复合材料及其制备方法、阀体、空调与制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了复合材料及其制备方法、阀体、空调与制冷设备。该复合材料的制备方法包括：将含有铝和稀土铝合金的原料混合物进行烧结处理，得到所述复合材料。该复合材料的制备方法操作简单、方便，容易实现，成本较低，易于工业化生产，且制备所得的复合材料的力学性能好、抗腐蚀性能好。

Description

复合材料及其制备方法、阀体、空调与制冷设备

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体地，涉及复合材料及其制备方法、阀体、空调与制冷设备。

背景技术

在相关技术中，用于空调的阀体的复合材料需要进行稀土变质处理，以提高复合材料的力学性能和抗腐蚀性能，进而使得空调的阀体的使用寿命长、力学性能和抗腐蚀性能好。然而，目前在对用于空调的阀体的复合材料进行稀土变质处理时，即使加入较多量的稀土金属，所形成的复合材料的力学性能和抗腐蚀性能仍然较差，难以满足实际使用需求。

因而，现有的用于空调的阀体的复合材料的相关技术仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本发明是基于发明人的以下发现而完成的：

发明人通过对稀土变质处理的反应过程及机理进行了深入的考察和大量的实验验证后惊喜地发现，在相关技术中即使在对复合材料进行稀土变质处理时加入较多量的稀土金属，所形成的复合材料的力学性能和抗腐蚀性能仍然较差的原因在于：相关技术中稀土变质处理的方法是将稀土金属直接添加入熔融的制备复合材料的原料混合物中，然后进行烧结处理。由于稀土金属本身是粉体，其在熔融的原料混合物中不易与其他组分很好地结合，由此导致在搅拌过程中，大量的稀土金属以炉渣的形式被排出，从而导致即使加入较多量的稀土金属，所形成的复合材料中的稀土金属的含量仍然不高，从而导致其力学性能和抗腐蚀性能仍然较差。

有鉴于此，本发明的一个目的在于提出一种操作简单、方便、容易实现、成本较低、易于工业化生产、制备所得的复合材料的力学性能好、或者抗腐蚀性能好的方法。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种复合材料的制备方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将含有铝和稀土铝合金的原料混合物进行烧结处理，得到所述复合材料。发明人发现，由于该方法直接将稀土金属以稀土铝合金的形式作为原料混合物的组分之一，然后直接将含有铝和稀土铝合金的原料混合物进行烧结处理，巧妙地克服了在添加稀土金属时稀土金属不易与原料混合物中的其他组分相融合的问题，操作简单、方便，容易实现，成本较低，易于工业化生产，且制备所得的复合材料的力学性能好、抗腐蚀性能好。

根据本发明的实施例，所述稀土铝合金包括铝镧系合金、铝镨系合金、铝铈系合金和铝钕系合金中的至少一种。

根据本发明的实施例，基于所述稀土铝合金的总质量，所述稀土铝合金中稀土金属的质量百分含量为8％～12％。

根据本发明的实施例，所述铝和所述稀土铝合金的质量比为(11.47～25.25)：0.01。

根据本发明的实施例，所述原料混合物进一步包括：铝锰合金、钛、铝硅合金和镁。

根据本发明的实施例，所述原料混合物包括：99.11重量份～99.39重量份的铝；0.15重量份～0.2重量份的所述铝锰合金；0.15重量份～0.2重量份的钛；0.01重量份～0.09重量份的所述稀土铝合金；0.15重量份～0.2重量份的所述铝硅合金；和0.15重量份～0.2重量份的镁。

根据本发明的实施例，该方法包括：将所述铝的一部分、钛和镁混合并将得到的混合物依次进行球磨、烘干处理和研磨处理，得到预制粉；将所述预制粉进行压制处理，得到预制块；将所述铝的另一部分、所述预制块、所述稀土铝合金、所述铝锰合金和所述铝硅合金混合后进行烧结处理，以便得到所述复合材料。

在本发明的另一个方面，本发明提供了一种复合材料。根据本发明的实施例，该复合材料是通过前面所述的方法制备的。发明人发现，该复合材料的成本较低，易于实现产业化，力学性能好、抗腐蚀性能好。

根据本发明的实施例，所述复合材料满足以下条件的至少之一：腐蚀失重速率不大于0.07毫克/年；延伸率不小于17.5％；抗拉强度不小于316MPa；屈服强度不小于177MPa。

在本发明的又一个方面，本发明提供了一种阀体。根据本发明的实施例，该阀体的至少一部分是前面所述的复合材料形成的。发明人发现，该阀体的成本较低，使用寿命长，力学性能好、抗腐蚀性能好。

在本发明的再一个方面，本发明提供了一种空调。根据本发明的实施例，该空调包括前面所述的阀体。发明人发现，该空调的使用寿命长、不易损坏、抗腐蚀性能显著提高。

在本发明的再一个方面，本发明提供了一种制冷设备。根据本发明的实施例，该制冷设备包括前面所述的制冷设备。发明人发现，该制冷设备的使用寿命长、不易损坏、抗腐蚀性能显著提高。

附图说明

图1显示了本发明一个实施例的制备复合材料的方法的流程示意图。

图2显示了本发明一个实施例的阀体的结构示意图。

附图标记：

10：阀体

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种复合材料的制备方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将含有铝和稀土铝合金的原料混合物进行烧结处理，得到所述复合材料。发明人发现，由于该方法直接将稀土金属以稀土铝合金的形式作为原料混合物的组分之一，然后直接将含有铝和稀土铝合金的原料混合物进行烧结处理，巧妙地克服了在添加稀土金属时稀土金属不易与原料混合物中的其他组分相融合的问题，操作简单、方便，容易实现，成本较低，易于工业化生产，且制备所得的复合材料的力学性能好、抗腐蚀性能好。

根据本发明的实施例，发明人对于所述稀土铝合金的种类进行了大量周密的考察和实验验证，发明人发现，所述稀土金属可以包括铝镧系合金、铝镨系合金、铝铈系合金和铝钕系合金等(需要说明的是，本文中的铝镧系合金是指含有金属镧的铝合金；铝镨系合金是指含有金属镨的铝合金；铝铈系合金是指含有金属铈的铝合金；铝钕系合金是指含有金属钕的铝合金)。由此，材料来源广泛、易得，成本较低，且可以使得制备所得的复合材料的力学性能进一步变好、抗腐蚀性能进一步变好。

根据本发明的实施例，发明人对于所述稀土铝合金中稀土金属的含量进行了大量周密的考察和实验验证，发明人发现，基于所述稀土铝合金的总质量，所述稀土铝合金中稀土金属的质量百分含量为8％～12％，具体地，可以为8％、9％、10％、11％和12％等。此时所述稀土铝合金中稀土金属的含量适中，可以使得制备所得的复合材料的力学性能进一步变好、抗腐蚀性能进一步变好，且在稀土铝合金中，稀土金属与铝合金不会形成过量的二元化合物而引入杂质从而破坏所得的复合材料的力学性能；同时，在制备过程中也会保证具有足量的稀土金属，从而可以起到强化复合材料力学性能的作用。

根据本发明的实施例，所述铝和所述稀土铝合金的质量比为(11.47～25.25)：0.01。在本发明的一些实施例中，所述铝和所述稀土铝合金的质量比可以为11.47：0.01、12.62：0.01、14.85：0.01、16.83：0.01和25.25：0.01等。由此，所述铝与所述稀土铝合金的比例合适，可以使得制备所得的复合材料的力学性能进一步变好、抗腐蚀性能进一步变好，且稀土金属可以与铝形成足够量的化合物，进而对制备所得的复合材料起到强化作用，同时又不会破坏制备所得的复合材料的晶界的完整性而影响力学性能。

在本发明的另一些实施例中，所述原料混合物还可以进一步包括：铝锰合金、钛、铝硅合金和镁。由此，可以使得制备所得的复合材料的力学性能进一步变好、抗腐蚀性能进一步变好，且锰和镁的加入可以对制备所得的复合材料起到固溶强化的作用；钛的加入可以对细化制备所得的复合材料的晶粒组织，达到细晶强化的作用；硅的加入可以对制备的复合材料起到弥散强化的作用。

根据本发明的实施例，所述原料混合物包括：99.11重量份～99.39重量份的铝；0.15重量份～0.2重量份的铝锰合金；0.15重量份～0.2重量份的钛；0.01重量份～0.09重量份的所述稀土铝合金；0.15重量份～0.2重量份的铝硅合金；和0.15重量份～0.2重量份的镁。在本发明的一些实施例中，所述铝可以具体为99.11重量份、99.18重量份和99.39重量份等；所述铝锰合金可以具体为0.15重量份、0.19重量份和0.2重量份等；所述钛可以具体为0.15重量份、0.19重量份和0.2重量份等；所述稀土铝合金可以具体为0.01重量份、0.03重量份、0.06重量份、0.07重量份、0.08重量份和0.09重量份等；所述铝硅合金可以具体为0.15重量份、0.19重量份和0.2重量份等；所述镁可以具体为0.15重量份、0.19重量份和0.2重量份等。由此，铝的含量适中，可以使得所述复合材料的力学性能较好；铝锰合金的含量适中，可以使得制备所得的复合材料中既不会出现杂质相而影响力学性能，也可以起到较好的固溶强化的作用；钛的含量适中，可以使得制备所得的复合材料中不易形成杂质相，且钛可以较好地细化制备所得的复合材料的晶粒组织，起到固溶强化的作用；稀土铝合金的含量适中，既不会破坏制备所得的复合材料晶界处的晶粒完整性影响复合材料的力学性能，同时也起到了对制备所得的复合材料的强化作用；铝硅合金的含量适中，既不会破坏制备所得的复合材料晶界处的晶粒完整性影响复合材料的力学性能，同时也起到了对制备所得的复合材料的弥散强化作用；镁的含量适中，既不会破坏制备所得的复合材料晶界处的晶粒完整性影响复合材料的力学性能，同时也起到了对制备所得的复合材料的固溶强化作用。

在本发明的一个实施例中，所述原料混合物可以为：50.5重量份的铝、0.1重量份的铝锰合金、0.1重量份的钛、0.02重量份的稀土铝合金、0.1重量份的铝硅合金和0.1重量份的镁。

在本发明的另一个实施例中，所述原料混合物可以为：50.5重量份的铝、0.1重量份的铝锰合金、0.1重量份的钛、0.03重量份的稀土铝合金、0.1重量份的铝硅合金和0.1重量份的镁。

在本发明的又一个实施例中，所述原料混合物可以为：50.5重量份的铝、0.1重量份的铝锰合金、0.1重量份的钛、0.034重量份的稀土铝合金、0.1重量份的铝硅合金和0.1重量份的镁。

在本发明的再一个实施例中，所述原料混合物可以为：50.5重量份的铝、0.1重量份的铝锰合金、0.1重量份的钛、0.04重量份的稀土铝合金、0.1重量份的铝硅合金和0.1重量份的镁。

在本发明的再一个实施例中，所述原料混合物可以为：50.5重量份的铝、0.1重量份的铝锰合金、0.1重量份的钛、0.044重量份的稀土铝合金、0.1重量份的铝硅合金和0.1重量份的镁。

由此，铝、铝锰合金、钛、稀土铝合金、铝硅合金和镁的原料混合物，各组分之间的配比进一步优化，且由于各组分之间相互配合发生的协同作用充分，进而原料混合物经过烧结处理得到的复合材料的力学性能进一步提高、抗腐蚀性能也进一步变好。

在本发明的另一些实施例中，参照图1，所述制备复合材料的方法可以具体包括以下步骤：

S100：将所述铝的一部分、钛和镁混合并将得到的混合物依次进行球磨、烘干处理和研磨处理，得到预制粉。

根据本发明的实施例，所述铝、钛和镁的形态可以包括铝粉、钛粉和镁粉等。在本发明的一些实施例中，对所述铝、钛和镁进行球磨可以是在球磨机中进行的，并采用无水乙醇作为球磨溶剂，球磨时间可以为1小时～2小时，具体地，可以为1小时、1.5小时和2小时。另外，所述球磨的其他工艺条件和参数本领域技术人员可以根据需要进行灵活选择，在此不再过多赘述。由此，操作简单、方便，容易实现，易于工业化生产，且可以使得后续反应更加充分。

根据本发明的实施例，将所述烘干处理可以是在烘箱中进行的。在本发明的一些实施例中，在所述烘干处理以后，进行研磨处理。所述烘干处理和研磨处理的工艺条件和参数，本领域技术人员可以根据需要进行灵活选择，在此不再过多赘述。由此，操作简单、方便，容易实现，易于工业化生产，且可以使得后续反应更加充分，利于形成所述复合材料。

S200：将所述预制粉进行压制处理，得到预制块。

根据本发明的实施例，将所述预制粉压制成预制块具体可以采用压力机进行。所述压制的处理的工艺条件和参数，本领域技术人员可以根据需要进行灵活选择，在此不再过多赘述。由此，可以避免后续反应过程中存在过多粉体，导致原料混合物发生大量损失，反应难以进行。

S300：将所述铝的另一部分、所述预制块、所述稀土铝合金、所述铝锰合金和所述铝硅合金混合后进行烧结处理，以便得到所述复合材料。

根据本发明的实施例，所述原料混合物可以包括所述预制块，以及铝、铝硅合金、铝锰合金和稀土铝合金等。由此，操作简单、方便，容易实现，易于工业化生产，利于反应进行，生成所述复合材料。

根据本发明的实施例，所述烧结处理的温度可以为500℃～600℃。在本发明的一些实施例中，所述烧结处理的温度可以为550℃。由此，烧结处理的温度适中，利于形成所述复合材料。

在本发明的另一个方面，本发明提供了一种复合材料。根据本发明的实施例，该复合材料是通过前面所述的方法制备的。发明人发现，该复合材料的成本较低，易于实现产业化，力学性能好、抗腐蚀性能好。

根据本发明的实施例，所述复合材料的腐蚀失重不大于0.07毫克/年。在本发明的一些实施例中，所述复合材料的腐蚀失重可以为0.052毫克/年、0.057毫克/年、0.063毫克/年和0.07毫克/年等。由此，所述复合材料的抗腐蚀性能好，使用寿命长，在大气环境中不易被腐蚀，特别适用于空调使用的各种阀体。

根据本发明的实施例，所述复合材料的延伸率不小于17.5％。在本发明的一些实施例中，所述复合材料的延伸率可以为17.5％、18％、22.7％、24％和28％等。由此，可以使得该复合材料具有高成型性，有利于加工成型阀体。

根据本发明的实施例，所述复合材料的抗拉强度不小于316MPa。在本发明的一些实施例中，所述复合材料的抗拉强度可以为316MPa、320MPa、328MPa、331MPa和336MPa等。由此，可以使得该复合材料具有更高的强度，进而使得由该复合材料形成的阀体较一般阀体可以耐更高的压力。

根据本发明的实施例，所述复合材料的屈服强度不小于177MPa。在本发明的一些实施例中，所述复合材料的屈服强度可以为177MPa、185MPa、192MPa、200MPa和203MPa等。由此，可以使得该复合材料形成的阀体相较于相关技术中的阀体具有更高的抗变形能力。

根据本发明的实施例，由于所述复合材料的腐蚀失重较小，其延伸率、抗拉强度和屈服强度等力学性能较高，由此所述复合材料特别适合替代相关技术中的黄铜材料以作为空调所使用的阀体的材料，且成本较低，使用寿命长，易于实现产业化。

在本发明的又一个方面，本发明提供了一种阀体。根据本发明的实施例，该阀体的至少一部分是前面所述的复合材料形成的。发明人发现，该阀体的成本较低，使用寿命长，力学性能好、抗腐蚀性能好。

根据本发明的实施例，参照图2，该阀体10可以为低压阀。由此，该阀体特别适合用于空调。

在本发明的再一个方面，本发明提供了一种空调。根据本发明的实施例，该空调包括前面所述的阀体。发明人发现，该空调的使用寿命长、不易损坏、抗腐蚀性能显著提高。

根据本发明的实施例，该空调可以为分体挂壁式空调，也可以为分体落地式空调，还可以为移动空调等。由此，应用范围广泛。

根据本发明的实施例，该空调中的部件和结构均为常规空调的部件和结构，在此不再过多赘述。

在本发明的再一个方面，本发明提供了一种制冷设备。根据本发明的实施例，该制冷设备包括前面所述的制冷设备。发明人发现，该制冷设备的使用寿命长、不易损坏、抗腐蚀性能显著提高。

根据本发明的实施例，该制冷设备可以为冰箱、冰柜和制冷机等。由此，应用范围广泛。

根据本发明的实施例，该制冷设备中的部件和结构均为制冷设备的部件和结构，在此不再过多赘述。

下面详细描述本发明的实施例。

实施例1

(1)将10g钛粉、10g镁粉和50g铝粉在球磨机中进行球磨，并加入适量的无水乙醇作为介质，球磨时间为1小时。

(2)将步骤(1)中球磨后的粉体在烘箱中烘干，研磨过筛。

(3)将步骤(2)中研磨后的粉体用压力机压制成直径为20mm的圆柱体预制块，用铝箔包好，妥善保存。

(4)将10g铝硅合金、10g铝锰合金、1g铝镧合金(镧的质量百分含量为10％)、1g铝镨合金(镨的质量百分含量为10％)和5kg铝放入高温电阻炉中，待高温电阻炉的温度升到预定温度950摄氏度，将经过预热的圆柱体预制块放入电阻炉中，搅拌，充分反应，当温度降至800℃时，将反应物倒入钢制模具中，得到复合材料。

对该复合材料的力学性能和抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。

实施例2

(1)将10g钛粉、10g镁粉和50g铝粉在球磨机中进行球磨，并加入适量的无水乙醇作为介质，球磨时间为1小时。

(2)将步骤(1)中球磨后的粉体在烘箱中烘干，研磨过筛。

(3)将步骤(2)中研磨后的粉体用压力机压制成直径为20mm的圆柱体预制块，用铝箔包好，妥善保存。

(4)将10g铝硅合金、10g铝锰合金、1.5g铝镧合金(镧的质量百分含量为10％)、1.5g铝镨合金(镨的质量百分含量为10％)和5kg铝放入高温电阻炉中，待高温电阻炉的温度升到预定温度950摄氏度，将经过预热的圆柱体预制块放入电阻炉中，搅拌，充分反应，当温度降至800℃时，将反应物倒入钢制模具中，得到复合材料。

对该复合材料的力学性能和抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。

实施例3

(1)将10g钛粉、10g镁粉和50g铝粉在球磨机中进行球磨，并加入适量的无水乙醇作为介质，球磨时间为1小时。

(2)将步骤(1)中球磨后的粉体在烘箱中烘干，研磨过筛。

(3)将步骤(2)中研磨后的粉体用压力机压制成直径为20mm的圆柱体预制块，用铝箔包好，妥善保存。

(4)将10g铝硅合金、10g铝锰合金、1.7g铝镧合金(镧的质量百分含量为10％)、1.7g铝镨合金(镨的质量百分含量为10％)和5kg铝放入高温电阻炉中，待高温电阻炉的温度升到预定温度950摄氏度，将经过预热的圆柱体预制块放入电阻炉中，搅拌，充分反应，当温度降至800℃时，将反应物倒入钢制模具中，得到复合材料。

对该复合材料的力学性能和抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。

实施例4

(1)将10g钛粉、10g镁粉和50g铝粉在球磨机中进行球磨，并加入适量的无水乙醇作为介质，球磨时间为1小时。

(2)将步骤(1)中球磨后的粉体在烘箱中烘干，研磨过筛。

(3)将步骤(2)中研磨后的粉体用压力机压制成直径为20mm的圆柱体预制块，用铝箔包好，妥善保存。

(4)将10g铝硅合金、10g铝锰合金、2g铝镧合金(镧的质量百分含量为10％)、2g铝镨合金(镨的质量百分含量为10％)和5kg铝放入高温电阻炉中，待高温电阻炉的温度升到预定温度950摄氏度，将经过预热的圆柱体预制块放入电阻炉中，搅拌，充分反应，当温度降至800℃时，将反应物倒入钢制模具中，得到复合材料。

对该复合材料的力学性能和抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。

实施例5

(1)将10g钛粉、10g镁粉和50g铝粉在球磨机中进行球磨，并加入适量的无水乙醇作为介质，球磨时间为1小时。

(2)将步骤(1)中球磨后的粉体在烘箱中烘干，研磨过筛。

(3)将步骤(2)中研磨后的粉体用压力机压制成直径为20mm的圆柱体预制块，用铝箔包好，妥善保存。

(4)将10g铝硅合金、10g铝锰合金、2.2g铝镧合金(镧的质量百分含量为10％)、2.2g铝镨合金(镨的质量百分含量为10％)和5kg铝放入高温电阻炉中，待高温电阻炉的温度升到预定温度950摄氏度，将经过预热的圆柱体预制块放入电阻炉中，搅拌，充分反应，当温度降至800℃时，将反应物倒入钢制模具中，得到复合材料。

对该复合材料的力学性能和抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。

实施例6

(1)将10g钛粉、10g镁粉和50g铝粉在球磨机中进行球磨，并加入适量的无水乙醇作为介质，球磨时间为1小时。

(2)将步骤(1)中球磨后的粉体在烘箱中烘干，研磨过筛。

(3)将步骤(2)中研磨后的粉体用压力机压制成直径为20mm的圆柱体预制块，用铝箔包好，妥善保存。

(4)将10g铝硅合金、10g铝锰合金、1g铝镧合金(镧的质量百分含量为1％)、1g铝镨合金(镨的质量百分含量为1％)和5kg铝放入高温电阻炉中，待高温电阻炉的温度升到预定温度950℃，将经过预热的圆柱体预制块放入电阻炉中，搅拌，充分反应，当温度降至800℃时，将反应物倒入钢制模具中，得到复合材料。

实施例7

(1)将10g钛粉、10g镁粉和50g铝粉在球磨机中进行球磨，并加入适量的无水乙醇作为介质，球磨时间为1小时。

(2)将步骤(1)中球磨后的粉体在烘箱中烘干，研磨过筛。

(3)将步骤(2)中研磨后的粉体用压力机压制成直径为20mm的圆柱体预制块，用铝箔包好，妥善保存。

(4)将10g铝硅合金、10g铝锰合金、1g铝镧合金(镧的质量百分含量为50％)、1g铝镨合金(镨的质量百分含量为50％)和5kg铝放入高温电阻炉中，待高温电阻炉的温度升到预定温度950℃，将经过预热的圆柱体预制块放入电阻炉中，搅拌，充分反应，当温度降至800℃时，将反应物倒入钢制模具中，得到复合材料。

实施例8

(1)将50g铝粉在球磨机中进行球磨，并加入适量的无水乙醇作为介质，球磨时间为1小时。

(2)将步骤(1)中球磨后的粉体在烘箱中烘干，研磨过筛。

(3)将步骤(2)中研磨后的粉体用压力机压制成直径为20mm的圆柱体预制块，用铝箔包好，妥善保存。

(4)将1g铝镧合金(镧的质量百分含量为10％)、1g铝镨合金(镨的质量百分含量为10％)和5kg铝放入高温电阻炉中，待高温电阻炉的温度升到预定温度950℃，将经过预热的圆柱体预制块放入电阻炉中，搅拌，充分反应，当温度降至800℃时，将反应物倒入钢制模具中，得到复合材料。

实施例9

(1)将10g钛粉、10g镁粉和50g铝粉在球磨机中进行球磨，并加入适量的无水乙醇作为介质，球磨时间为1小时。

(2)将步骤(1)中球磨后的粉体在烘箱中烘干，研磨过筛。

(3)将步骤(2)中研磨后的粉体用压力机压制成直径为20mm的圆柱体预制块，用铝箔包好，妥善保存。

(4)将10g铝硅合金、10g铝锰合金、2g铝镧合金(镧的质量百分含量为10％)、2g铝镨合金(镨的质量百分含量为10％)和5kg铝放入高温电阻炉中，待高温电阻炉的温度升到预定温度950℃，将经过预热的圆柱体预制块放入电阻炉中，搅拌，充分反应，当温度降至800℃时，将反应物倒入钢制模具中，得到复合材料。

对比例1

(1)将10g钛粉、10g镁粉和50g铝粉在球磨机中进行球磨，并加入适量的无水乙醇作为介质，球磨时间为1小时。

(2)将步骤(1)中球磨后的粉体在烘箱中烘干，研磨过筛。

(3)将步骤(2)中研磨后的粉体用压力机压制成直径为20mm的圆柱体预制块，用铝箔包好，妥善保存。

(4)将10g铝硅合金、10g铝锰合金、0.1g镧、0.1g镨和5kg铝放入高温电阻炉中，待高温电阻炉的温度升到预定温度950℃，将经过预热的圆柱体预制块放入电阻炉中，搅拌，充分反应，当温度降至800℃时，将反应物倒入钢制模具中，得到复合材料。

对该复合材料的力学性能和抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。

对比例2

(1)将10g钛粉、10g镁粉和50g铝粉在球磨机中进行球磨，并加入适量的无水乙醇作为介质，球磨时间为1小时。

(2)将步骤(1)中球磨后的粉体在烘箱中烘干，研磨过筛。

(3)将步骤(2)中研磨后的粉体用压力机压制成直径为20mm的圆柱体预制块，用铝箔包好，妥善保存。

(4)将10g铝硅合金、10g铝锰合金、0.1g镧和5kg铝放入高温电阻炉中，待高温电阻炉的温度升到预定温度950℃，将经过预热的圆柱体预制块放入电阻炉中，搅拌，充分反应，当温度降至800℃时，将反应物倒入钢制模具中，得到复合材料。

对该复合材料的力学性能和抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。

对比例3

(1)将10g钛粉、10g镁粉和50g铝粉在球磨机中进行球磨，并加入适量的无水乙醇作为介质，球磨时间为1小时。

(2)将步骤(1)中球磨后的粉体在烘箱中烘干，研磨过筛。

(3)将步骤(2)中研磨后的粉体用压力机压制成直径为20mm的圆柱体预制块，用铝箔包好，妥善保存。

(4)将10g铝硅合金、10g铝锰合金、0.1g镨和5kg铝放入高温电阻炉中，待高温电阻炉的温度升到预定温度950℃，将经过预热的圆柱体预制块放入电阻炉中，搅拌，充分反应，当温度降至800℃时，将反应物倒入钢制模具中，得到复合材料。

对该复合材料的力学性能和抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。

对比例4

复合材料为H65黄铜。

对该复合材料的力学性能和抗腐蚀性能进行测试，测试结果见表1。

对比例5

(1)将10g钛粉、10g镁粉和50g铝粉在球磨机中进行球磨，并加入适量的无水乙醇作为介质，球磨时间为1小时。

(2)将步骤(1)中球磨后的粉体在烘箱中烘干，研磨过筛。

(3)将步骤(2)中研磨后的粉体用压力机压制成直径为20mm的圆柱体预制块，用铝箔包好，妥善保存。

(4)将10g铝硅合金、10g铝锰合金、1g镧、1g镨和5kg铝放入高温电阻炉中，待高温电阻炉的温度升到预定温度950℃，将经过预热的圆柱体预制块放入电阻炉中，搅拌，充分反应，当温度降至800℃时，将反应物倒入钢制模具中，得到复合材料。

对比例6

(1)将10g钛粉、10g镁粉和50g铝粉在球磨机中进行球磨，并加入适量的无水乙醇作为介质，球磨时间为1小时。

(2)将步骤(1)中球磨后的粉体在烘箱中烘干，研磨过筛。

(3)将步骤(2)中研磨后的粉体用压力机压制成直径为20mm的圆柱体预制块，用铝箔包好，妥善保存。

(4)将10g铝硅合金、10g铝锰合金、2.2g镧、2.2g镨和5kg铝放入高温电阻炉中，待高温电阻炉的温度升到预定温度950℃，将经过预热的圆柱体预制块放入电阻炉中，搅拌，充分反应，当温度降至800℃时，将反应物倒入钢制模具中，得到复合材料。

对比例7

(1)将10g钛粉、10g镁粉和50g铝粉在球磨机中进行球磨，并加入适量的无水乙醇作为介质，球磨时间为1小时。

(2)将步骤(1)中球磨后的粉体在烘箱中烘干，研磨过筛。

(3)将步骤(2)中研磨后的粉体用压力机压制成直径为20mm的圆柱体预制块，用铝箔包好，妥善保存。

(4)将10g铝硅合金、10g铝锰合金、10g镧、10g镨和5kg铝放入高温电阻炉中，待高温电阻炉的温度升到预定温度950℃，将经过预热的圆柱体预制块放入电阻炉中，搅拌，充分反应，当温度降至800℃时，将反应物倒入钢制模具中，得到复合材料。

性能测试方法：

1、抗拉强度：参照《GB T228.1-2010》进行。

2、屈服强度：参照《GB T228.1-2010》进行。

3、延伸率：参照《GB T228.1-2010》进行。

4、腐蚀失重：参照《GB T10125-2012》进行。

表1实施例1～实施例5、对比例1～对比例4的复合材料的性能测试结果

由表1可知，实施例1～实施例5的抗拉强度、延伸率均高于对比例1～对比例3，且与对比例4相当；实施例1～实施例5的屈服强度均高于对比例1～对比例4，腐蚀失重均低于对比例1～对比例4。

另外，发明人经过对本发明的复合材料的性能进行深入研究后发现：

对比例5～对比例7即使直接加大了稀土金属的用量，其抗拉强度、屈服强度、延伸率并未明显提高，腐蚀失重亦未明显降低。

进一步地，含有两种混合稀土铝合金的原料混合物制备所得的复合材料相较于仅含有单一种类的稀土铝合金的原料混合物制备所得的复合材料的延伸率、抗拉强度、屈服强度更高，腐蚀失重更低。

更进一步地，实施例1～实施例5中的复合材料是发明人对原料混合物中各组分的配比进行了进一步优化后得到的，由于各组分之间相互配合发生的协同作用充分，进而原料混合物经过烧结处理得到的复合材料的力学性能进一步提高、抗腐蚀性能也进一步变好。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种制备复合材料的方法，其特征在于，包括：

将含有铝和稀土铝合金的原料混合物进行烧结处理，得到所述复合材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稀土铝合金包括铝镧系合金、铝镨系合金、铝铈系合金和铝钕系合金中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述稀土铝合金的总质量，所述稀土铝合金中稀土金属的质量百分含量为8％～12％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铝和所述稀土铝合金的质量比为(11.47～25.25)：0.01。

5.根据权利要求1所述的方法，所述原料混合物进一步包括：

铝锰合金、钛、铝硅合金和镁。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述原料混合物包括：

99.11重量份～99.39重量份的所述铝；

0.15重量份～0.2重量份的所述铝锰合金；

0.15重量份～0.2重量份的所述钛；

0.01重量份～0.09重量份的所述稀土铝合金；

0.15重量份～0.2重量份的所述铝硅合金；和

0.15重量份～0.2重量份的所述镁。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法包括：

将所述铝的一部分、所述钛和所述镁混合并将得到的混合物依次进行球磨、烘干处理和研磨处理，得到预制粉；

将所述预制粉进行压制处理，得到预制块；

将所述铝的另一部分、所述预制块、所述稀土铝合金、所述铝锰合金和所述铝硅合金混合后进行烧结处理，以便得到所述复合材料。

8.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料是通过权利要求1～7中任一项所述的方法制备的。

9.根据权利要求8所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料满足以下条件的至少之一：

腐蚀失重速率不大于0.07毫克/年；

延伸率不小于17.5％；

抗拉强度不小于316MPa；

屈服强度不小于177MPa。

10.一种阀体，其特征在于，所述阀体的至少一部分是由权利要求8或9所述的复合材料形成的。

11.一种空调，其特征在于，包括权利要求10所述的阀体。

12.一种制冷设备，其特征在于，包括权利要求10所述的阀体。