CN109530721A - 一种亚微米铝粉及铝基合金粉末制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种亚微米铝粉及铝基合金粉末制备方法,所述亚微米铝粉制备方法具体如下:S1、水化处理:将氢氧化铝粉末和外加剂依次放入到水浴锅中进行水化处理;S2、一段焙烧:将进过水化处理后的氢氧化铝粉末和外加剂放入到高温焙烧炉中,在氮气的保护下进流态化一段焙烧,形成γ‑氧化铝,其中焙烧的温度为500℃‑1000℃;S3、酸洗:将进过一段焙烧的γ‑氧化铝进行有机酸洗,酸洗结束后进行过滤烘干。与其它制备方法相比,本发明采用多种挤压静压处理,使得制得的粉末颗粒受到三向和沿压方向的剪切力,故使其表面的氧化膜破碎后增强相邻粉末之间的结合强度,该方法制得的粉末颗粒组织结构细小,增强体颗粒无明显团聚。
Description
技术领域
本发明属于铝基合金粉末技术领域,具体涉及一种亚微米铝粉及铝基合金粉末制备方法。
背景技术
铝基合金粉末是以金属铝以及其他合金为基体,以金属、非金属颗粒、晶须或纤维为增强体的非均匀混合物,在航天航空、且工业灯领域得到广泛应用,其中由于铝基合金粉末采用多种增强体任意比例添加制作,使得中制作过程中的铝基合金粉末中会出现不同的现象,现有的铝基合金粉末制备方式简单,且工序复杂,且制成的粉末的结合强度差,容易结团,和出现分层气泡的现象,作为制作铝基合金粉末的铝粉颗粒径较大,且蓬松效果差,为此,我们提出一种亚微米铝粉及铝基合金粉末制备方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷,提出的一种亚微米铝粉及铝基合金粉末制备方法,通过采用两次焙烧制备的亚微米铝粉粒径小且蓬松、分散性好,且通过添加助烧剂可以有效的降低焙烧温度的作用,提高产物的转化率,从而降低生产成本。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
一种亚微米铝粉及铝基合金粉末制备方法,所述亚微米铝粉制备方法具体如下:
S1、水化处理:将氢氧化铝粉末和外加剂依次放入到水浴锅中进行水化处理;
S2、一段焙烧:将进过水化处理后的氢氧化铝粉末和外加剂放入到高温焙烧炉中,在氮气的保护下进流态化一段焙烧,形成γ-氧化铝,其中焙烧的温度为500℃-1000℃;
S3、酸洗:将进过一段焙烧的γ-氧化铝进行有机酸洗,酸洗结束后进行过滤烘干,烘干结束后,加入晶体生长抑制剂和助烧剂等,并将其均匀混合;
S4、二段焙烧:将混合后的混料放入到到高温焙烧炉中进行二段焙烧,其中焙烧为1200℃-1500℃,焙烧后得到亚微米铝粉。
优选的,所述铝基合金粉末整备的方法具体如下:
S1、配料:亚微米铝粉50%-70%、Al-Nb中间合金10%-15%、Ti-B合金5%-10%、钼粉1%-2%、二硼化钛0.5%-1%;
S2、混粉:将亚微米铝粉、Al-Nb中间合金、Ti-B合金、钼粉和二硼化钛倒入球磨机中,进行混料磨粉,得到混合粉末;
S3、粉末预压:混粉结束后取出混合粉末,进行预压处理形成胚体,其中采用单轴冷挤压成坯,在冷压结束后,将生胚进行热加工前进行除气处理,其中除气采用高温的方式,压力值设置为50MPa-60MP;
S2、固化:进过预压除气后,将粉末加入到高温炉中,进行高温烧结,烧结温度为680℃-1800℃,烧结后进行热压处理,热压处理的温度为680℃-1000℃,热处理后进行热等静压处理,最后进行热挤压形成松散的粉末。
优选的,其中将预压坯密度与复合后的材料密度之比为7:10。
优选的,所述生胚的除气处理温度远低于热压处理的温度。
本发明的技术效果和优点:
1、本发明通过采用两次焙烧制备的亚微米铝粉粒径小且蓬松、分散性好,且通过添加助烧剂可以有效的降低焙烧温度的作用,提高产物的转化率,从而降低生产成本。
2、本发明采用多种挤压静压处理,使得制得的粉末颗粒受到三向和沿压方向的剪切力,故使其表面的氧化膜破碎后增强相邻粉末之间的结合强度,该方法制得的粉末颗粒组织结构细小,增强体颗粒无明显团聚。
3、本发明通过在固化处理前进行除气处理,避免产品中出现气泡和裂纹以及分层,且将预压坯密度与复合后的材料密度之比为7:10,便于气体的排出。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1:
亚微米铝粉50%、Al-Nb中间合金10%、Ti-B合金5%、钼粉1%、二硼化钛0.5%。
制备方法为:将氢氧化铝粉末和外加剂依次放入到水浴锅中进行水化处理,将进过水化处理后的氢氧化铝粉末和外加剂放入到高温焙烧炉中,在氮气的保护下进流态化一段焙烧,形成γ-氧化铝,其中焙烧的温度为500℃-1000℃;将进过一段焙烧的γ-氧化铝进行有机酸洗,酸洗结束后进行过滤烘干,烘干结束后,加入晶体生长抑制剂和助烧剂等,并将其均匀混合;将混合后的混料放入到到高温焙烧炉中进行二段焙烧,其中焙烧为1200℃-1500℃,焙烧后得到亚微米铝粉;将亚微米铝粉、Al-Nb中间合金、Ti-B合金、钼粉和二硼化钛倒入球磨机中,进行混料磨粉,得到混合粉末;混粉结束后取出混合粉末,进行预压处理形成胚体,其中采用单轴冷挤压成坯,在冷压结束后,将生胚进行热加工前进行除气处理,其中除气采用高温的方式,压力值设置为50MPa-60MP;进过预压除气后,将粉末加入到高温炉中,进行高温烧结,烧结温度为680℃-1800℃,烧结后进行热压处理,热压处理的温度为680℃-1000℃,热处理后进行热等静压处理最后进行热挤压形成松散的粉末。
实施例2:
亚微米铝粉60%、Al-Nb中间合金13%、Ti-B合金57%、钼粉1.5%、二硼化钛0.7%。
制备方法为:将氢氧化铝粉末和外加剂依次放入到水浴锅中进行水化处理,将进过水化处理后的氢氧化铝粉末和外加剂放入到高温焙烧炉中,在氮气的保护下进流态化一段焙烧,形成γ-氧化铝,其中焙烧的温度为500℃-1000℃;将进过一段焙烧的γ-氧化铝进行有机酸洗,酸洗结束后进行过滤烘干,烘干结束后,加入晶体生长抑制剂和助烧剂等,并将其均匀混合;将混合后的混料放入到到高温焙烧炉中进行二段焙烧,其中焙烧为1200℃-1500℃,焙烧后得到亚微米铝粉;将亚微米铝粉、Al-Nb中间合金、Ti-B合金、钼粉和二硼化钛倒入球磨机中,进行混料磨粉,得到混合粉末;混粉结束后取出混合粉末,进行预压处理形成胚体,其中采用单轴冷挤压成坯,在冷压结束后,将生胚进行热加工前进行除气处理,其中除气采用高温的方式,压力值设置为50MPa-60MP;进过预压除气后,将粉末加入到高温炉中,进行高温烧结,烧结温度为680℃-1800℃,烧结后进行热压处理,热压处理的温度为680℃-1000℃,热处理后进行热等静压处理最后进行热挤压形成松散的粉末。
实施例3:
亚微米铝粉65%、Al-Nb中间合金14%、Ti-B合金8%、钼粉1.7%、二硼化钛0.8%。
制备方法为:将氢氧化铝粉末和外加剂依次放入到水浴锅中进行水化处理,将进过水化处理后的氢氧化铝粉末和外加剂放入到高温焙烧炉中,在氮气的保护下进流态化一段焙烧,形成γ-氧化铝,其中焙烧的温度为500℃-1000℃;将进过一段焙烧的γ-氧化铝进行有机酸洗,酸洗结束后进行过滤烘干,烘干结束后,加入晶体生长抑制剂和助烧剂等,并将其均匀混合;将混合后的混料放入到到高温焙烧炉中进行二段焙烧,其中焙烧为1200℃-1500℃,焙烧后得到亚微米铝粉;将亚微米铝粉、Al-Nb中间合金、Ti-B合金、钼粉和二硼化钛倒入球磨机中,进行混料磨粉,得到混合粉末;混粉结束后取出混合粉末,进行预压处理形成胚体,其中采用单轴冷挤压成坯,在冷压结束后,将生胚进行热加工前进行除气处理,其中除气采用高温的方式,压力值设置为50MPa-60MP;进过预压除气后,将粉末加入到高温炉中,进行高温烧结,烧结温度为680℃-1800℃,烧结后进行热压处理,热压处理的温度为680℃-1000℃,热处理后进行热等静压处理最后进行热挤压形成松散的粉末。
实施例4:
亚微米铝粉570%、Al-Nb中间合金15%、Ti-B合金10%、钼粉2%、二硼化钛1%。
制备方法为:将氢氧化铝粉末和外加剂依次放入到水浴锅中进行水化处理,将进过水化处理后的氢氧化铝粉末和外加剂放入到高温焙烧炉中,在氮气的保护下进流态化一段焙烧,形成γ-氧化铝,其中焙烧的温度为500℃-1000℃;将进过一段焙烧的γ-氧化铝进行有机酸洗,酸洗结束后进行过滤烘干,烘干结束后,加入晶体生长抑制剂和助烧剂等,并将其均匀混合;将混合后的混料放入到到高温焙烧炉中进行二段焙烧,其中焙烧为1200℃-1500℃,焙烧后得到亚微米铝粉;将亚微米铝粉、Al-Nb中间合金、Ti-B合金、钼粉和二硼化钛倒入球磨机中,进行混料磨粉,得到混合粉末;混粉结束后取出混合粉末,进行预压处理形成胚体,其中采用单轴冷挤压成坯,在冷压结束后,将生胚进行热加工前进行除气处理,其中除气采用高温的方式,压力值设置为50MPa-60MP;进过预压除气后,将粉末加入到高温炉中,进行高温烧结,烧结温度为680℃-1800℃,烧结后进行热压处理,热压处理的温度为680℃-1000℃,热处理后进行热等静压处理最后进行热挤压形成松散的粉末。
Claims (4)
1.一种亚微米铝粉及铝基合金粉末制备方法,其特征在于:所述亚微米铝粉制备方法具体如下:
S1、水化处理:将氢氧化铝粉末和外加剂依次放入到水浴锅中进行水化处理;
S2、一段焙烧:将进过水化处理后的氢氧化铝粉末和外加剂放入到高温焙烧炉中,在氮气的保护下进流态化一段焙烧,形成γ-氧化铝,其中焙烧的温度为500℃-1000℃;
S3、酸洗:将进过一段焙烧的γ-氧化铝进行有机酸洗,酸洗结束后进行过滤烘干,烘干结束后,加入晶体生长抑制剂和助烧剂等,并将其均匀混合;
S4、二段焙烧:将混合后的混料放入到到高温焙烧炉中进行二段焙烧,其中焙烧为1200℃-1500℃,焙烧后得到亚微米铝粉。
2.如权利要求1所述的一种亚微米铝粉及铝基合金粉末制备方法制备方法,其特征在于:所述铝基合金粉末整备的方法具体如下:
S1、配料:亚微米铝粉50%-70%、Al-Nb中间合金10%-15%、Ti-B合金5%-10%、钼粉1%-2%、二硼化钛0.5%-1%;
S2、混粉:将亚微米铝粉、Al-Nb中间合金、Ti-B合金、钼粉和二硼化钛倒入球磨机中,进行混料磨粉,得到混合粉末;
S3、粉末预压:混粉结束后取出混合粉末,进行预压处理形成胚体,其中采用单轴冷挤压成坯,在冷压结束后,将生胚进行热加工前进行除气处理,其中除气采用高温的方式,压力值设置为50MPa-60MP;
S2、固化:进过预压除气后,将粉末加入到高温炉中,进行高温烧结,烧结温度为680℃-1800℃,烧结后进行热压处理,热压处理的温度为680℃-1000℃,热处理后进行热等静压处理,最后进行热挤压形成松散的粉末。
3.如权利要求2所述的一种亚微米铝粉及铝基合金粉末制备方法制备方法,其特征在于:其中将预压坯密度与复合后的材料密度之比为7:10。
4.如权利要求2所述的一种亚微米铝粉及铝基合金粉末制备方法制备方法,其特征在于:所述生胚的除气处理温度远低于热压处理的温度。
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