CN113957280B - 一种高强塑高刚度铝基复合材料及制备方法 - Google Patents

一种高强塑高刚度铝基复合材料及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113957280B
CN113957280B CN202111098496.7A CN202111098496A CN113957280B CN 113957280 B CN113957280 B CN 113957280B CN 202111098496 A CN202111098496 A CN 202111098496A CN 113957280 B CN113957280 B CN 113957280B
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
aluminum
purity
composite material
equal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111098496.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113957280A (zh
Inventor
聂金凤
陈玉瑶
刘桂亮
刘相法
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Maiaojing New Material Co ltd
Nanjing University of Science and Technology
Shandong University
Original Assignee
Shandong Maiaojing New Material Co ltd
Nanjing University of Science and Technology
Shandong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Maiaojing New Material Co ltd, Nanjing University of Science and Technology, Shandong University filed Critical Shandong Maiaojing New Material Co ltd
Publication of CN113957280A publication Critical patent/CN113957280A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113957280B publication Critical patent/CN113957280B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
    • C22C1/058—Mixtures of metal powder with non-metallic powder by reaction sintering (i.e. gasless reaction starting from a mixture of solid metal compounds)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/20—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by extruding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/0047—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/20—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by extruding
    • B22F2003/208—Warm or hot extruding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
    • B22F2009/043—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling by ball milling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明公开一种高强塑高刚度铝基复合材料及制备方法。包括如下步骤：(1)：原始粉末准备；(2)：球磨：球磨后用液压机将粉末压制成型；(3)：真空烧结：将压制成型的块体放入真空炉中烧结，获得质量分数为5％～30％的改性Al3BC/铝‑镁‑硅复合材料，复合材料中Al3BC粒子形貌呈类球形，为核壳结构，核部为Al3BC相，壳部为由Ti、B和C组成的TiBC三元相，尺寸为50nm～200nm，在基体中均匀分布；步骤(4)：挤压变形。本专利创新性的调控Al3BC的形貌和尺度，使其形貌由薄片状改性呈球状颗粒形貌，以此改善复合材料的各向异性，使其呈各向同性，实现复合材料的高刚度和高强塑性性能。

Description

一种高强塑高刚度铝基复合材料及制备方法
技术领域
本发明属于金属材料制备领域，具体涉及一种高强塑高刚度铝基复合材料及制备方法。
背景技术
随着轻量化与节能减排标准的提高，以及交通运输、航空航天和生物医学领域的发展对所需材料要求的提升，传统铝合金材料的性能越来越难以满足使用要求，而具有高强度、高延展性和高刚度的轻质铝合金越来越受关注，以此来提高能源利用效率和减少能源排放。但是铝合金的刚度较低，其弹性模量通常在70GPa左右，难以通过合金化来提升。研究表明，通过添加高模量的增强相有助于提高铝合金的刚度。相比常见的陶瓷颗粒增强相，比如TiB2、TiC、SiC、Al2O3等，Al3BC具有更低的密度(2.85g/cm3)，与铝的密度相近，添加到铝基体中更容易分散。同时其弹性模量达326GPa，对铝基体的刚度有显著的改善作用。
目前一些研究通过原位合成方法形成具有Al3BC第二相的颗粒增强铝基复合材料，专利“一种铝基复合材料及其制备方法，刘相法，赵永峰，田文婕，赵清汝”报道了一种原位自生的纳米Al3BC及亚微米Al4C3颗粒增强的铝基复合材料，其中的Al4C3颗粒尺寸较大，为200～500nm，且为脆性相，尽管有微量的B元素，但是该脆性相仍然会引发裂纹等，降低材料的力学性能。
专利“一种原位合成双相颗粒增强铝基复合材料的制备方法，祁明凡，李静媛，康永林，徐玉昭，乌拉别克·朱玛别克，陈雨来”报道了以铝/铝合金粉、石墨粉和硼质粒为原料，通过发生原位反应合成弥散分布的Al3BC和AlB2双相颗粒增强铝基复合材料，其中AlB2的尺寸较大且较脆，同样不利于材料性能的发挥。
除此之外，包括利用其他方法获得的Al3BC增强的金属基复合材料，还存在一些问题，其中的Al3BC尺寸不易控制，而且容易聚集。另外其中都会生成一些尺寸较大的脆性相，如Al4C3、AlB2等，导致材料过早失效。同时所获得的Al3BC粒子形貌为薄片状六面体，具有一定的长径比，导致在复合材料的性能方面产生各向异性，比如沿着薄片方向的力学性能优于垂直于薄片方向的力学性能。另外，薄片状粒子在长度方向容易产生应力集中，导致裂纹萌生，在承担应力时过早失效，其应用受到很大的局限，不能充分发挥粒子的最大性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强塑高刚度铝基复合材料及制备方法。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种高强塑高刚度铝基复合材料的制备方法，以铝或铝合金为基体，通过添加活性元素钛调控Al3BC的薄片状形貌，使其改性呈球状颗粒形貌，包括如下步骤：
步骤(1)：原始粉末准备；
步骤(2)：球磨：将原材料粉末混合均匀，在球磨机上进行球磨，然后用液压机将粉末压制成型；
步骤(3)：真空烧结：将压制成型的块体放入真空炉中烧结，获得质量分数为5％～30％的改性Al3BC/铝-镁-硅复合材料，复合材料中Al3BC粒子形貌呈类球形，为核壳结构，核部为Al3BC相，壳部为由Ti、B和C组成的TiBC三元相，尺寸为50nm～200nm，在基体中均匀分布；
步骤(4)：挤压变形：将步骤(3)获得的Al3BC/铝-镁-硅复合材料进行挤压，进一步提高复合材料的致密度。
进一步的，步骤(1)中的原始粉末准备具体为：以工业纯铝粉、铝-镁中间合金粉、高纯硅粉、高纯铜粉、高纯锰粉、富含薄片状的纳米Al3BC颗粒，Al3BC含量为30％的铝-铝硼碳合金粉、高纯钛粉为原料，按以下质量百分比准备所需材料：铝-镁中间合金粉1.6wt％～2.4wt％，高纯硅粉0.4wt％～0.8wt％，高纯铜粉0.15wt％～0.4wt％，高纯锰粉0.1wt％～0.15wt％，铝-铝硼碳合金粉16.5wt％～85wt％，高纯钛粉0.5wt％～1wt％，工业纯铝粉10.25wt％～80.75wt％。
进一步的，工业纯铝粉的粒度≤50μm、纯度＞99.7％，铝-镁中间合金粉的粒度≤2μm、镁含量49.5％～50.5％，高纯硅粉的粒度≤1μm、纯度＞99.95％，高纯铜粉的粒度≤1μm、纯度＞99.95％，高纯锰粉的粒度≤1μm、纯度＞99.95％，铝-铝硼碳合金粉的粒度≤50nm、纯度＞99.9％，高纯钛粉的粒度≤20nm、纯度＞99.95％。
进一步的，步骤(2)中球磨时间为0.5～10小时，球磨转速为100r/min～240r/min，球料质量比为10:1～30:1。
进一步的，步骤(3)中的真空烧结的工艺参数具体为：真空烧结温度为700℃～800℃，保温时间为1～10小时，压力为20MPa～50MPa。
进一步的，步骤(4)中的挤压变形的工艺参数具体为：挤压温度为350℃～500℃，挤压比为20:1～30:1。
一种高强塑高刚度铝基复合材料，采用上述的方法制备。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：
利用本发明所述的制备技术获得改性的球形Al3BC粒子，在进行真空烧结过程中，Ti原子扩散到Al3BC颗粒表面，与Al3BC表面的B、C原子反应生成TiBC三元化合物包裹在Al3BC外部，使得Al3BC由薄片状变为近球形的形貌，降低了其表面能，并改善了Al3BC各向异性的特征，使得复合材料各向同性，同时降低了Al3BC粒子的应力集中效应，且没有其他脆性第二相的生成，有利于复合材料性能的发挥；另外，改性的核壳球形Al3BC粒子一定程度上控制了Al3BC粒子的长大，可获得纳米尺度的陶瓷粒子；所获得的复合材料在提高刚度的基础上，提高了强度和塑性。
附图说明
图1为未改性的Al3BC增强铝基复合材料的微观形貌示意图。
图2为本发明改性后Al3BC增强铝基复合材料的微观形貌示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
如图1-2所示，一种高强塑高刚度铝基复合材料，本发明以一定质量分数的Al3BC粒子增强铝-镁-硅合金为例。其特征是通过添加活性元素钛调控Al3BC的薄片状形貌，使其改性呈球状颗粒形貌，改善复合材料的各向异性，使其呈各向同性，纳米陶瓷粒子的无取向分布及缓解的应力集中协同提升材料强度、塑性和刚度，获得超高的弹性模量且具有较高的拉伸强度和良好的延展性的铝基复合材料。
上述高强塑高刚度铝基复合材料，包括以下步骤：
步骤(1)：以工业纯铝粉(粒度≤50μm，纯度＞99.7％)、铝-镁中间合金粉(粒度≤2μm，镁含量49.5％～50.5％)、高纯硅粉(粒度≤1μm，纯度＞99.95％)、高纯铜粉(粒度≤1μm，纯度＞99.95％)、高纯锰粉(粒度≤1μm，纯度＞99.95％)、铝-铝硼碳合金粉(粒度≤50nm，纯度＞99.9％，其特征为富含薄片状的纳米Al3BC颗粒，Al3BC含量为30％)、高纯钛粉(粒度≤20nm，纯度＞99.95％)为原料，按以下质量百分比准备所需材料：铝-镁中间合金粉1.6wt％～2.4wt％，高纯硅粉0.4wt％～0.8wt％，高纯铜粉0.15wt％～0.4wt％，高纯锰粉0.1wt％～0.15wt％，铝-铝硼碳合金粉16.5wt％～85wt％，高纯钛粉0.5wt％～1wt％，工业纯铝粉10.25wt％～80.75wt％；
步骤(2)：球磨，将原材料粉末混合均匀，在球磨机上进行0.5～10小时球磨，球磨转速为100r/min～240r/min，球料质量比为10:1～30:1，然后用液压机将粉末压制成型；
步骤(3)：真空烧结，将压制成型的块体放入真空炉中烧结，温度为700℃～800℃，保温时间为1～10小时，压力为20MPa～50MPa，获得质量分数为5％～30％的改性Al3BC粒子增强铝-镁-硅合金复合材料。其中改性Al3BC粒子形貌大体为球形，呈核壳结构，具体为核部为Al3BC相，壳部为由Ti、B和C组成的TiBC三元相，尺寸为50nm～200nm，在基体中均匀分布。
步骤(4)：挤压变形，将获得的改性Al3BC/铝-镁-硅复合材料进行挤压，温度为350℃～500℃，挤压比为20:1～30:1，进一步提高复合材料的致密度。
实施例1
(1)：准备20g铝-镁中间合金粉(粒度≤2μm，镁含量49.5％～50.5％)、6g高纯硅粉(粒度≤1μm，纯度＞99.95％)、2.5g高纯铜粉(粒度≤1μm，纯度＞99.95％)、1.5g高纯锰粉(粒度≤1μm，纯度＞99.95％)、167g铝-铝硼碳合金粉(粒度≤50nm，纯度＞99.9％，Al3BC含量为30％)，5g高纯钛粉(粒度≤20nm，纯度＞99.95％)，798g工业纯铝粉(粒度≤50μm，纯度＞99.7％)为原料；
(2)：球磨，将原材料粉末混合均匀，在球磨机上进行球磨4小时，球磨转速为200r/min，球料质量比为10:1，然后用液压机将粉末压制成型；
(3)：真空烧结，将压制成型的块体放入真空炉中烧结，温度为750℃，保温1小时，压力为40MPa，获得5％Al3BC/铝-镁-硅复合材料。其中Al3BC粒子形貌大体为球形，呈核壳结构，具体为核部为Al3BC相，壳部为由Ti、B和C组成的TiBC三元相，尺寸为50nm～200nm，在基体中均匀分布；
(4)：挤压变形，将获得的5％Al3BC/铝-镁-硅复合材料进行挤压，温度为400℃，挤压比为20:1，进一步提高复合材料的致密度；
本发明方法制备出的5％Al3BC/铝-镁-硅复合材料，抗拉强度可达到290MPa，延伸率为15％，刚度为85GPa，相比挤压态板片状的Al3BC增强铝基复合材料(～73GPa)提高了16.4％，在提高刚度的同时还保持有良好的强度和塑性。
实施例2
(1)：准备20g铝-镁中间合金粉(粒度≤2μm，镁含量49.5％～50.5％)、6g高纯硅粉(粒度≤1μm，纯度＞99.95％)、2.5g高纯铜粉(粒度≤1μm，纯度＞99.95％)、1.5g高纯锰粉(粒度≤1μm，纯度＞99.95％)、500g铝-铝硼碳合金粉(粒度≤50nm，纯度＞99.9％，Al3BC含量为30％)，7g高纯钛粉(粒度≤20nm，纯度＞99.95％)，463g工业纯铝粉(粒度≤50μm，纯度＞99.7％)为原料；
(2)：球磨，将原材料粉末混合均匀，在球磨机上进行球磨5小时，球磨转速为200r/min，球料质量比为20:1，然后用液压机将粉末压制成型；
(3)：真空烧结，将压制成型的块体放入真空炉中烧结，温度为750℃，保温1小时，压力为50MPa，获得15％Al3BC/铝-镁-硅复合材料。其中Al3BC粒子形貌大体为球形，呈核壳结构，具体为核部为Al3BC相，壳部为由Ti、B和C组成的TiBC三元相，尺寸为50nm～200nm，在基体中均匀分布；
(4)：挤压变形，将获得的15％Al3BC/铝-镁-硅复合材料进行挤压，温度为500℃，挤压比为20:1，进一步提高复合材料的致密度；
本发明方法制备出的15％Al3BC/铝-镁-硅复合材料，抗拉强度可达到380MPa，延伸率为10％，刚度为96GPa，相比挤压态板片状的Al3BC增强铝基复合材料(～73GPa)提高了31.5％，在提高刚度的同时还保持有良好的强度和塑性。
实施例3
(1)：准备20g铝-镁中间合金粉(粒度≤2μm，镁含量49.5％～50.5％)、6g高纯硅粉(粒度≤1μm，纯度＞99.95％)、2.5g高纯铜粉(粒度≤1μm，纯度＞99.95％)、1.5g高纯锰粉(粒度≤1μm，纯度＞99.95％)、666.7g铝-铝硼碳合金粉(粒度≤50nm，纯度＞99.9％，Al3BC含量为30％)，9g高纯钛粉(粒度≤20nm，纯度＞99.95％)，294.3g工业纯铝粉(粒度≤50μm，纯度＞99.7％)为原料；
(2)：球磨，将原材料粉末混合均匀，在球磨机上进行球磨8小时，球磨转速为240r/min，球料质量比为20:1，然后用液压机将粉末压制成型；
(3)：真空烧结，将压制成型的块体放入真空炉中烧结，温度为750℃，保温1小时，压力为50MPa，获得20％Al3BC/铝-镁-硅复合材料。其中Al3BC粒子形貌大体为球形，呈核壳结构，具体为核部为Al3BC相，壳部为由Ti、B和C组成的TiBC三元相，尺寸为50nm～200nm，在基体中均匀分布；
(4)：挤压变形，将获得的20％Al3BC/铝-镁-硅复合材料进行挤压，温度为500℃，挤压比为20:1，进一步提高复合材料的致密度；
本发明方法制备出的20％Al3BC/铝-镁-硅复合材料，抗拉强度可达到420MPa，延伸率为8％，刚度为107GPa，相比挤压态板片状的Al3BC增强铝基复合材料(～73GPa)提高了46.5％，，在提高刚度的同时还保持有良好的强度和塑性。
实施例1-3所述的不同质量分数的改性Al3BC粒子增强铝-镁-硅合金的拉伸性能及刚度统计表如表1所示：
表1不同质量分数的改性Al3BC粒子增强铝-镁-硅合金的拉伸性能及刚度统计表
Figure BDA0003269863360000061
综上所述，该制备方法通过添加活性元素钛调控Al3BC的薄片状形貌，使其改性呈球状颗粒形貌，改善了Al3BC各向异性的特征，使得复合材料各向同性，同时降低了Al3BC粒子的应力集中效应，且没有其他脆性第二相的生成，有利于复合材料性能的发挥。另外，改性的核壳球形Al3BC粒子一定程度上控制了Al3BC粒子的长大，可获得纳米尺度的陶瓷粒子。所获得的复合材料在提高刚度的基础上，提高了强度和塑性。

Claims (6)

1.一种高强塑高刚度铝基复合材料的制备方法，其特征在于，以铝或铝合金为基体，通过添加活性元素钛调控Al3BC的薄片状形貌，使其改性呈球状颗粒形貌，包括如下步骤：
步骤(1)：原始粉末准备；以粒度≤50μm的工业纯铝粉，粒度≤2μm的、镁含量为49.5％～50.5％的铝-镁中间合金粉，粒度≤1μm的高纯硅粉，粒度≤1μm的高纯铜粉，粒度≤1μm的高纯锰粉、粒度≤50nm的铝-铝硼碳合金粉，粒度≤20nm的高纯钛粉为原料，其中铝-铝硼碳合金粉的铝硼碳合金为富含薄片状的纳米Al3BC颗粒，Al3BC含量为30％；按以下质量百分比准备所需材料：铝-镁中间合金粉1.6wt％～2.4wt％，高纯硅粉0.4wt％～0.8wt％，高纯铜粉0.15wt％～0.4wt％，高纯锰粉0.1wt％～0.15wt％，铝-铝硼碳合金粉16.5wt％～85wt％，高纯钛粉0.5wt％～1wt％，工业纯铝粉10.25wt％～80.75wt％；
步骤(2)：球磨：将原材料粉末混合均匀，在球磨机上进行球磨，然后用液压机将粉末压制成型；
步骤(3)：真空烧结：将压制成型的块体放入真空炉中烧结，获得Al3BC质量分数为5％～30％的改性Al3BC颗粒增强铝-镁-硅复合材料，复合材料中Al3BC粒子形貌呈类球形，为核壳结构，核部为Al3BC相，壳部为由Ti、B和C组成的TiBC三元相，尺寸为50nm～200nm，在基体中均匀分布；
步骤(4)：挤压变形：将步骤(3)获得的Al3BC颗粒增强铝-镁-硅复合材料进行挤压，进一步提高复合材料的致密度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，工业纯铝粉的纯度＞99.7％，高纯硅粉的纯度＞99.95％，高纯铜粉的纯度＞99.95％，高纯锰粉的纯度＞99.95％，铝-铝硼碳合金粉的纯度＞99.9％，高纯钛粉的纯度＞99.95％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中球磨时间为0.5～10小时，球磨转速为100r/min～240r/min，球料质量比为10:1～30:1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中的真空烧结的工艺参数具体为：真空烧结温度为700℃～800℃，保温时间为1～10小时，压力为20MPa～50MPa。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中的挤压变形的工艺参数具体为：挤压温度为350℃～500℃，挤压比为20:1～30:1。
6.一种高强塑高刚度铝基复合材料，其特征在于，采用权利要求1-5任一项所述的方法制备。
CN202111098496.7A 2021-09-17 2021-09-18 一种高强塑高刚度铝基复合材料及制备方法 Active CN113957280B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2021110899644 2021-09-17
CN202111089964 2021-09-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113957280A CN113957280A (zh) 2022-01-21
CN113957280B true CN113957280B (zh) 2022-06-28

Family

ID=79461775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111098496.7A Active CN113957280B (zh) 2021-09-17 2021-09-18 一种高强塑高刚度铝基复合材料及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113957280B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114875276B (zh) * 2022-04-22 2022-10-14 山东迈奥晶新材料有限公司 嵌合式复合粒子增强铝基复合材料及其制备方法
CN115029590B (zh) * 2022-07-07 2023-06-09 南京理工大学 一种高刚度高强度耐高温铝基复合材料及制备方法
CN115369290B (zh) * 2022-07-08 2023-04-07 南京航空航天大学 一种核壳结构增强改性铝合金材料及其制备方法
CN116463528B (zh) * 2023-03-30 2023-12-19 山东大学 包覆式复合粒子增强高强高模量铝基复合材料及制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108817384A (zh) * 2018-06-28 2018-11-16 北京理工大学 一种核壳结构颗粒增强铝基复合材料的制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190032175A1 (en) * 2017-02-01 2019-01-31 Hrl Laboratories, Llc Aluminum alloys with grain refiners, and methods for making and using the same
US11898226B2 (en) * 2019-02-26 2024-02-13 Ut-Battelle, Llc Additive manufacturing process for producing aluminum-boron carbide metal matrix composites
CN111996424B (zh) * 2020-08-24 2021-05-18 山东大学 TiCB-Al晶种合金、其制造方法及可遗传铝合金
CN112410624B (zh) * 2020-11-05 2021-06-15 山东迈奥晶新材料有限公司 Al-Si系合金、其制备方法及5G通信基站的散热件

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108817384A (zh) * 2018-06-28 2018-11-16 北京理工大学 一种核壳结构颗粒增强铝基复合材料的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113957280A (zh) 2022-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113957280B (zh) 一种高强塑高刚度铝基复合材料及制备方法
CN111500911A (zh) 一种高强韧纳米增强金属基复合材料的制备方法
CN109852834B (zh) 一种纳米陶瓷颗粒增强金属基分级构型复合材料的制备方法
CN110257684B (zh) 一种FeCrCoMnNi高熵合金基复合材料的制备工艺
CN109487181B (zh) 一种氧化铝增强铜基复合材料及其制备方法
CN109321767B (zh) 一种复合强化法制备混杂颗粒增强铝基复合材料的方法
CN110042280B (zh) 一种原位内生多相颗粒增强铝基复合材料及其制备方法
CN114951664A (zh) 一种石墨烯与碳化硅混杂增强铝基复合材料的制备方法
CN109338168B (zh) 一种复相增强铝基复合材料的制备方法
CN112267038A (zh) 一种bn纳米片/铝基复合材料的制备方法
CN109112337A (zh) 石墨烯和碳化硅混杂增强铝基复合材料及其制备方法
CN111390188B (zh) 一种新型高强铝合金颗粒强化铝基复合材料及其制备方法
CN110578066A (zh) 原位生成AlN和AlB2双相颗粒增强的铝基复合材料的制备方法
CN114318039B (zh) 三峰晶粒结构金属基复合材料的元素合金化制备方法
CN112410601B (zh) 一种石墨烯-硼异质结构钛基复合材料的制备方法
CN109554564B (zh) 一种非晶合金颗粒与碳纳米管增强铝基复合材料的制备方法
CN116730723B (zh) 一种Al3BC陶瓷材料及其制备方法和应用
Li et al. Effects of carbon nanotube content on morphology of SiCp (CNT) hybrid reinforcement and tensile mechanical properties of SiCp (CNT)/Al composites
CN117363916A (zh) 一种Ti增强相双模态分布的镁基复合材料及其制备方法
CN112662918A (zh) Al2O3-TiC颗粒增强铝基复合材料及其制备方法
CN115029590B (zh) 一种高刚度高强度耐高温铝基复合材料及制备方法
CN114892045B (zh) 原位自组装核壳结构增强铝基复合材料及其制备方法
CN116790959A (zh) 一种原位自生微纳米双尺度氮化物增强高温合金及其制备方法
CN114635053B (zh) 内生ZrB2和Cr0.4NbTiVZr双相颗粒增强铝基复合材料及制备方法
CN111057923A (zh) GR/N-SiCP复合增强镁基复合材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant