CN1422970A - 颗粒增强铝基复合材料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及颗粒增强铝基复合材料及其制法。本发明的复合材料中增强体颗粒近似呈球形,平均粒度为0.1～1μm,体积百分比为10～60%,增强体与基体之间形成良好的界面结合且均匀分布。其制法为将增强体粉末与微量活性金属元素加入到球磨筒中进行高能球磨后,再加入铝基合金粉末进行变速高能球磨,最后,再加入微量液态表面活性剂在15～80℃范围内球磨,球磨结束后制得的复合粉末经热压成形获得坯锭,坯锭经过挤压、轧制、模锻等热加工后,可应用于航空航天、汽车、电子以及体育等领域。本产品性能优异、易切削、质量稳定。其制法简单,避开了原料组份物理性能差别带来的不利因素。

Description

颗粒增强铝基复合材料及其制造方法

技术领域

本发明涉及颗粒增强铝基复合材料及其制造方法。

背景技术

颗粒增强铝基复合材料与其基体合金相比，不仅具有高比刚度、高比强度、耐磨损、耐疲劳、热膨胀系数小、尺寸稳定等优异的力学性能和物理性能，还具有性能可设计等特点，即可通过控制基体合金种类、增强体种类、平均粒度和形貌等参数在一定范围内对材料的综合性能进行设计，因此，许多国家投入了大量研究经费进行这类复合材料的研究及应用开发。

颗粒增强铝基复合材料的主要制备方法有：粉末冶金法、搅拌铸造法、共喷沉积法和压力铸造法四种，而增强体颗粒均匀分布、增强体与基体之间界面结合良好是各种制备方法所需解决的首要问题。

与上述三种方法相比，粉末冶金法最易实现增强体在基体中均匀分布，同时，又可以较为方便地控制基体与增强体之间界面结合状况。但是，对于粉末冶金法而言，受原料铝粉末粒度(40～100μm)和增强体粉末粒度(3.5μm)之比值(11～28)过大的限制，采用普通机械混合实现增强体颗粒微观均匀分布于基体中较为困难。另外，铝粉末表面氧化层不利于基体与增强体之间形成良好的界面结合，因此用普通机械混合法难以制备出高质量的复合材料。

Benjamin等人申请的US3,591,362专利为解决上述问题提供了理论基础。原始粉末颗粒在高能量球的碾压、冲击下发生形变，在球表面产生冷焊层，一定厚度的冷焊层由于不断的加工硬化又从球表面脱落并破碎，如此反复进行，最终形成合金粉末。美国专利US3,740,210发明了制备弥散强化Al₂O₃/Al复合材料，其原料粉末为铝粉和氧化铝粉。将原料粉末在表面活性剂存在的条件下进行干磨复合，由于复合工艺过程中采用了表面活性剂，因此，制得的复合粉末中存在表面活性剂组分，该组分的存在不利于随后复合粉末压制成型的复合材料的性能。美国专利US4,946,500发明了铝基复合材料的一种制备方法，其原料为铝合金粉末和增强体颗粒粉末。将原料粉末在无表面活性剂的条件下进行高能球磨复合，由于该复合工艺未采用表面活性剂，因此克服了添加表面活性剂给复合粉末带来的不利影响，但由于铝合金粉末在球磨过程中冷焊非常剧烈，在不添加表面活性剂的条件下，实现铝合金粉末和增强体颗粒粉末的均匀化复合工艺不稳定，不利于实现工程化连续生产，该专利并没有说明在无表面活性剂的前提下，如何解决上述冷焊问题。同时，在不添加表面活性剂的情况下，球磨后的复合粉末粒度较大，难以满足后续粉末压制工艺的要求。

发明内容

本发明的目的就在于实现一种高性能、易切削的颗粒增强铝基复合材料。

本发明的另一个目的是实现适合于上述颗粒增强铝基复合材料的一种工艺稳定且简单的制备方法，使增强体颗粒均匀分布于铝基体中，同时，增强体与基体之间形成良好的界面结合，以制备高刚度、高强度复合材料。

本发明的颗粒增强铝基复合材料由增强体颗粒和铝合金基体组成，增强体颗粒近似呈球形，弥散均匀分布于铝合金基体中，并与基体形成良好的界面结合，增强体颗粒的平均粒度为0.1～1μm，在复合材料中的体积百分比为10～60％。

所述的增强体颗粒为应具有高硬度、高弹性模量、高强度和低密度等特点的B₄C(碳化硼)、SiC(碳化硅)、Al₂O₃(氧化铝)、AlN(氮化铝)等中的任意一种。所述的铝合金基体可以是各种类型的铝合金，各种类型的铝合金包括硬铝(2×××)、锻铝(6×××)、超硬铝(7×××)及耐热铝合金和Al-Li合金中的任意一种合金。

本发明的一种制造颗粒增强铝基复合材料的制备方法，该方法包括下述步骤：(1)按所设计的复合材料中增强体颗粒的体积百分含量10～60％，折算出所需增强体颗粒的重量百分含量为9.3～68.7％，按复合材料中增强体颗粒的重量百分含量计算出所需增强体颗粒的重量和所需另一种原料铝基合金粉末的重量，按微量活性元素与增强体重量之比在0.01～0.1范围内，计算出活性金属元素的所需量，(2)将所需量的增强体颗粒原料、活性金属元素和钢球加入到高能球磨机的球磨筒中，进行高能球磨0.5～2小时，其中，球料重量比为10-50∶1，高能球磨转速为100-300rpm，以达到破碎增强体颗粒、改善增强体颗粒形貌和颗粒表面化学状况的目的，使增强体颗粒由不规则形状变为近球形且表面粘附有活性金属元素。(3)随后加入另一种原料铝合金粉末进行变速高能球磨1～10小时。其中，球料重量比为10-50∶1，高能球磨转速分为先低速再高速两个阶段，低速球磨转速为100-150rpm，时间为10-40min，高速球磨转速为150-300rpm、时间为50-560min。(4)然后再加入液态表面活性剂，在15～80℃范围内球磨0.5～2小时，其中，球料重量比为10-50∶1，高能球磨转速为100-300rpm，(5)最后将制得的复合粉末热压成形为坯锭。

在制造复合材料过程中，必须达到两方面的要求：(1)获得性能要求相应的增强体形貌、平均粒度及增强体在基体中的均匀分布；(2)基体与增强体之间形成高结合强度界面。

研究表明，不规则形状的增强体颗粒的尖角处附近基体会产生应力集中，该位置通常被认为是裂纹源；相反，近球形增强体颗粒的尖角数量急剧减少，因此颗粒附近基体中产生应力集中并出现裂纹的区域显著下降，有利于材料力学性能的提高。增强体颗粒原料有两种：一种是颗粒状增强体，另一种是晶须状增强体。本发明的增强体原料以颗粒状增强体为佳。

在上述步骤(2)中，将所需量的增强体颗粒和活性金属元素及钢球加入到高能球磨机中，进行高能球磨0.5～2小时，又以进行高能球磨1～2小时为佳。图1和图2分别示出了作为增强体颗粒的B₄C颗粒和经高能球磨2小时后的B₄C颗粒的形状，前者为不规则形状的颗粒，而后者为近球形颗粒。

所用的钢球以高碳钢球为佳，其钢球直径在φ5～φ8mm之间。作为增强体原料颗粒与另一种原料铝基合金粉末的平均粒度之比在很大范围内可任意选择，增强体颗粒的平均粒度可在0.1μm以上，铝基合金粉末的平均粒度在10μm以上，尤其以增强体颗粒和铝基合金粉末的平均粒度之比在0.1～100μm/10～210μm范围内任意选择。

在制造颗粒增强铝基复合材料时，首先按照所设计的复合材料中增强体的体积百分含量10～60％，折算出增强体颗粒的重量百分含量为9.3～68.7％，再按照复合材料中增强体颗粒的重量百分比计算出所需增强体颗粒的重量和所需另一种原料铝基合金粉末的重量，按微量活性元素与增强体重量之比在0.01～0.1范围内，计算出活性金属元素的所需量。分别选择任意一种平均粒度在0.1～100μm范围的增强体颗粒和平均粒度在10～210μm范围的铝合金粉末以及活性金属元素称重，然后把增强体粉末、活性金属元素和φ5～φ8mm的高碳钢球一起加入球磨筒中，抽真空，其真空度以0.1～10Pa为佳，抽真空后充入惰性气体，所用的惰性气体以氮气、氩气其中的一种气体为好。所充入的氮气、氩气其中的一种气体的压力为1.01×10⁵Pa～1.1×10⁵Pa，球磨筒在15～25℃水的冷却下，进行高能球磨0.5～2小时，以达到破碎增强体颗粒、改善增强体颗粒形貌和颗粒表面化学状况的目的，使增强体颗粒由不规则形状变为近球形且表面粘附有活性金属元素、平均粒度合适的B₄C、SiC、Al₂O₃、AlN等增强体粉末以满足后续的高能球磨复合工艺。将原料增强体粉末由不规则形状高能球磨为近球形后，加入另一种铝基合金粉末，抽真空至0.1～10Pa后充入惰性气体，所用的惰性气体以氮气、氩气其中的一种气体为好。所充入的氮气、氩气其中的一种气体的压力为1.01×10⁵Pa～1.1×10⁵Pa，球磨筒在15～25℃水的冷却下，进行变速高能球磨1～10小时，高能球磨转速先后分为低速、高速两个阶段，低速球磨转速为100～150rpm，时间为10～40min，高速球磨转速为150～300rpm，时间为50～560min。变速高能球磨可实现在无表面活性剂的情况下避免冷焊的发生，顺利完成球磨复合过程。球磨复合结束后，加入10～50ml的液态表面活性剂，抽真空到真空度为0.1～10Pa，充入惰性气体氮气、氩气其中的一种，所充入的氮气、氩气其中的一种气体的压力为1.01×10⁵Pa～1.1×10⁵Pa，球磨筒在无水冷却的条件下，在15～80℃范围内高能球磨0.5～2小时，使得复合粉末破碎后粒度范围为10～120μm，以满足后续粉末成形工艺的要求。最后将上述复合粉末真空热压成坯锭。

复合粉末破碎过程中添加的表面活性剂的体积为10～50ml，所述的表面活性剂为有机溶剂，例如汽油、航空汽油、甲醇和已醇中的一种有机溶剂。在上述步骤(4)中的球磨过程中，其球料比(钢球重量与增强体和铝合金粉末总重之比)为10～50∶1。在上述步骤(4)的球磨过程中，其转速为100～300rpm。

增强体颗粒的平均粒度是影响复合材料综合性能的一个因素，通常大尺寸颗粒(＞3.5μm)有利于提高复合材料弹性模量和强度，但塑性急剧下降。相反，小尺寸颗粒(＜3.5μm)以及亚微米颗粒在提高弹性模量和强度的同时，仍可使材料的塑性和韧性保持较高水平，同时，改善了复合材料的二次加工性能和机加工性能。本发明复合材料中增强体颗粒的平均粒度可控制在0.1～1μm范围内。图3示出了增强体颗粒原料和原料铝基合金粉经球磨6小时的增强体颗粒平均粒度为0.5μm的复合材料。影响增强体颗粒平均粒度的工艺参数主要包括钢球与两种原料粉末的重量比(球料比)、转速及高能球磨时间。较大的球料比20～50∶1，高转速180～300rpm以及较长的球磨时间4～10小时可获得性能优良的复合粉末。

上述所有的混合物球磨过程中，球料比可选择在10～50∶1范围内，又以20～50∶1为好，其中，在步骤(2)中，球料比为钢球重量与增强体颗粒原料重量比，而在步骤(3)、(4)中，球料比为钢球重量与增强体颗粒、铝合金粉末的总原料重量比，具体的球料比值视增强体颗粒的平均粒度和球磨复合时间要求确定，增强体颗粒的平均粒度越小，则球料比越大；球磨复合时间越短，则球料比越大。在上述步骤(2)、(4)中的高能球磨机的转速可选择在100～300rpm，又以180～300rpm为佳，上述步骤(3)中的高速球磨转速为150-300rpm，以180-300rpm为佳。同样具体的转速值视增强体颗粒的平均粒度和球磨复合时间要求确定，增强体颗粒的平均粒度越小，则转速越大；球磨复合时间越短，则转速越大。此外，转速须足以保证不出现球磨粘料现象。

在上述步骤(3)的混合物球磨过程中，须采用变速高能球磨，其目的是为了阻止铝基合金粉末的粘料现象。先采用低速高能球磨使铝基合金粉末加工硬化，然后采用高速高能球磨使铝基复合粉末与增强体颗粒复合。

复合粉末破碎过程中，须在表面活性剂中进行。添加表面活性剂的目的是为了快速破碎复合粉末，使其平均粒度达到后续粉末成形工艺的要求，即复合粉末粒度在10～120μm范围内。

增强体颗粒均匀分布于基体是复合材料制备方法所解决的首要问题。采用机械混合法对增强体颗粒分布均匀性的影响主要取决于材料组分本身的物理性质，而材料组分的物理性质差别非常不利于增强体颗粒的均匀分布。相反，高能球磨对增强体颗粒分布均匀性的影响取决于球磨工艺参数，即球料比、转速及球磨时间等，不仅避开了复合材料组分物理性质差别带来的不利因素，而且其本身很容易实现增强体颗粒均匀分布于基体。此外，高能球磨法可以实现亚微米级增强体颗粒的均匀分布。图4a、图4b比较了机械混合和高能球磨法对增强体颗粒分布均匀性的影响，后者(图4b所示)颗粒分布均匀性明显优于前者(图4a所示)，而且颗粒粒度越小，均匀性越好。合适的球料比、转速与球磨时间是实现增强体颗粒进入并均匀分布于基体的保证。

基体与增强体之间界面结合状况是影响复合材料性能的重要因素，形成高结合强度界面是制备复合材料的关键环节。对于机械混合粉末冶金工艺而言，铝合金粉末表面氧化层的存在阻碍了基体与增强体之间的结合。本发明采用高能球磨法克服了上述工艺的缺陷，为控制和形成良好的界面奠定了基础。

本发明的颗粒增强铝基复合材料中增强体颗粒以弥散形式均匀分布于铝合金基体中。高能球磨过程中铝基合金粉末在钢球的辗压、冲击下发生形变在球表面产生冷焊层，与此同时，脆性的增强体颗粒被破碎被挤入冷焊层，一定厚度的冷焊层由于不断的加工硬化又从钢球表面脱落，接着被破碎冷焊。如此反复进行，细小的增强体颗粒机械地被镶嵌在铝合金粉末中且弥散分布。图5示出了复合粉末内部的冷焊条纹，证实了铝基合金粉末的变形和冷焊现象的产生以及增强体颗粒粒度减小和逐渐均匀分布的过程。

本发明的颗粒增强铝基复合材料及其制备方法的优点就在于：

1、本发明的颗粒增强铝基复合材料中增强体颗粒均匀分布于基体中，同时增强体与基体之间形成良好的界面结合，保证了复合材料具有高强度和高刚度等优异的力学性能。表1示出了几种高性能复合材料的性能。此外，通过改变增强体颗粒的粒度和形貌，为制备优良综合性能的复合材料奠定了坚实的基础。

2、本发明的复合材料的制备方法工艺简单，球磨时间大大缩短，从而缩短了生产周期。球磨复合过程中不添加表面活性剂，避免了表面活性剂组分对材料性能的影响，而采用变速高能球磨解决了铝基合金粉末的严重冷焊问题。复合粉末球磨破碎过程中，添加少量液态表面活性剂，在一定温度范围内，表面活性剂汽化加速了复合粉末的破碎，并形成粒度合适的复合粉末。

3、本发明的制备方法很方便地改善了增强体的形貌、平均粒度和表面化学状况以及增强体在基体中分布均匀性，避免了原料组分物理性能差别带来的不利影响，使得增强体颗粒与基体之间形成高结合强度的界面，控制了增强体颗粒的平均粒度，实现了增强体颗粒在基体中的均匀分布。

                        表1高性能复合材料的性能

材料名称	抗拉强度(MPa)	屈服强度(MPa)	弹性模量(GPa)	延伸率(％)	断面收缩率(％)
						17vol％B4Cp/6061Al(T6)	470	415	108	2	--
15vol％SiCp/2024Al(挤压态)	457	360	98	--	4.7
						15vol％SiCp/2024Al(T6)	513	453	100	--	3.3
35vol％AlNp/6061Al	495	--	--	--	--

其中，材料17vol％B₄Cp/6061Al(T6)的制造方法见实施例1。

材料15vol％SiCp/2024Al(挤压态)，采用SiC增强体颗粒、2024Al铝合金。SiC颗粒的体积百分数为17％。其中所述挤压态是指复合材料挤压后未经任何热处理后状态。材料15vol％SiCp/2024Al(T6)，采用SiC增强体颗粒、2024Al铝合金。SiC颗粒的体积百分数为15％。材料35vol％AlNp/6061Al，采用AlN增强体颗粒、6061Al铝合金。AlN颗粒的体积百分数为35％。上述各材料均采用本发明的方法制成。

附图说明

图1是用测试仪器为S-640扫描电镜所测试的增强体原料原始B₄C颗粒的形貌

图2是用测试仪器为S-640扫描电镜所测试的高能球磨(只加入B₄C颗粒和微量活性金属元素)2小时后的B₄C颗粒的形貌

图3是用测试仪器为Neophot-2光学显微镜所测试的高能球磨(加入AlN颗粒和6061Al合金粉末)6小时后的AlN/6061复合材料的金相组织×200

图4a是用测试仪器为Neophot-2光学显微镜所测试的普通机械混合后的B₄C颗粒的分布情况(普通机械混合×200)

图4b是用测试仪器为Neophot-2光学显微镜所测试的高能球磨后的B₄C颗粒分布情况(高能球磨×200)

图5是用测试仪器为Neophot-2光学显微镜所测试的B₄C/6061复合粉末内部的冷焊条纹×500

具体实施方式

以下用实施例对本发明作进一步的说明，将有助于对本发明的产品及制备方法及其优点作进一步的理解，本发明的保护范围不受这些实施例的限定，本发明的保护范围由权利要求书来限定。

实施例1

本实施例的B₄Cp/6061Al复合材料，其B₄C颗粒近似呈球形，平均粒度为0.92μm，弥散均匀分布于铝合金基体中，B₄C颗粒的体积百分数为17％。

其制法为按所设计的B₄Cp/6061Al复合材料中的B₄C颗粒的体积百分数17％折算出B₄C颗粒的重量百分数为18.1％，称取平均粒度为25μm的B₄C粉末543克和φ6mm的高碳钢球50公斤，按照活性金属元素重量是B₄C颗粒的0.03倍，称取16.9克Mg粉末，把B₄C粉末、Mg粉末和钢球一起加入球磨筒，封好装料口，抽真空至5×10^-1Pa，充入惰性气体氮气，所充入的氮气压力为1.02×10⁵Pa，其球磨筒在20℃水的冷却下进行高能球磨，转速为175rpm，高能球磨0.5小时后停止。然后加入平均粒度为105μm的6061Al粉2457克，抽真空至5×10^-1Pa，充入惰性气体氮气，所充入的氮气压力为1.02×10⁵Pa，其球磨筒在20℃水的冷却下进行高能球磨，转速先为125rpm，球磨时间0.5小时；然后转速增加到192rpm，球磨4小时后加入20ml的甲醇有机溶剂，抽真空到真空度为5×10^-1Pa，充入惰性气体氮气，所充入的氮气的压力为1.02×10⁵Pa，球磨筒在无水冷却的条件下，在15～80℃范围内高能球磨0.5小时，转速为125rpm。球磨结束后出粉。复合粉末平均粒度为70.6μm，复合粉末中B₄C颗粒均匀分布，平均粒度为0.92μm。最后将上述复合粉末真空热压成坯锭，热压温度为560℃，压力为200MPa，保温保压时间为2小时，真空度为2×10^-2Pa。该复合材料的性能见表1。

实施例2

本实施例的SiCp/6061Al复合材料，其SiC颗粒近似呈球形，平均粒度为0.57μm，弥散均匀分布于铝合金基体中，SiC颗粒的体积百分数为35％。

其制法为按所设计的SiCp/6061Al复合材料中的SiC颗粒的体积百分数35％折算出SiC颗粒的重量百分数为31.2％，称取平均粒度为3.5μm的SiC粉末1248克和φ6mm的高碳钢球40公斤，按照活性金属元素重量是SiC颗粒的0.02倍，称取25克纯Al粉末，把SiC粉末、Al粉末和钢球一起加入球磨筒，封好装料口，抽真空至5×10^-1Pa，充入惰性气体氮气，所充入的氮气压力为1.02×10⁵Pa，其球磨筒在20℃水的冷却下进行高能球磨，转速为150rpm，高能球磨0.5小时后停止。然后加入平均粒度为105μm的6061Al粉2752克，抽真空至5×10^-1Pa，充入惰性气体氮气，所充入的氮气压力为1.02×10⁵Pa，其球磨筒在20℃水的冷却下进行高能球磨，转速先为125rpm，球磨时间0.5小时；然后转速增加到192rpm，球磨6小时后加入10ml的甲醇有机溶剂，抽真空到真空度为5×10^-1Pa，充入惰性气体氮气，所充入的氮气的压力为1.02×10⁵Pa，球磨筒在无水冷却的条件下，在15～80℃范围内高能球磨0.5小时，转速为125rpm。球磨结束后出粉。复合粉末平均粒度为45.6μm，复合粉末中SiC颗粒均匀分布，平均粒度为0.57μm。最后将上述复合粉末真空热压成坯锭，热压温度为580℃，压力为200MPa，保温保压时间为3小时，真空度为2×10^-2Pa。

Claims (15)

1、一种颗粒增强铝基复合材料，由增强体颗粒和铝合金组成，其特征是，

(1)增强体颗粒近似呈球形，弥散均匀分布于铝合金基体中，并与基体形成良好的界面结合，

(2)增强体颗粒的平均粒度为0.1～1μm，

(3)增强体颗粒的体积百分比为10～60％。

2、根据权利要求1的一种颗粒增强铝基复合材料，其特征是，所述的增强体颗粒为B₄C、SiC、Al₂O₃、和AlN中的任意一种。

3、根据权利要求1的一种颗粒增强铝基复合材料，其特征是，所述的铝合金为锻铝、硬铝、超硬铝、耐热铝合金以及铝-锂合金中的任意一种。

4、一种制造权利要求1所述的颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征是，该方法包括下述步骤：

(1)按所设计的复合材料中增强体体积百分含量10～60％，折算出所需增强体颗粒的重量百分含量为9.3～68.7％，按复合材料中增强体颗粒的重量百分含量计算出所需增强体颗粒的重量和所需另一种原料铝基合金粉末的重量，

(2)将所需量的增强体颗粒原料、微量活性金属元素和钢球加入到高能球磨机的球磨筒中，进行高能球磨0.5～2小时，其中，球料重量比为10-50∶1，高能球磨转速为100-300rpm，

(3)随后加入另一种原料铝基合金粉末进行高能球磨1～10小时，其中，球料重量比为10-50∶1，高能球磨转速分为先低速再高速两个阶段，低速球磨转速为100-150rpm，时间为10-40min，高速球磨转速为150-300rpm、时间为50-560min，

(4)然后再加入液态表面活性剂，在15～80℃范围内球磨0.5～2小时，其中，球料重量比为10-50∶1，高能球磨转速为100-300rpm，

(5)最后将制得的复合粉末热压成形为坯锭。

5、根据权利要求4的一种颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征是，所述的增强体原料的颗粒为B₄C、SiC、Al₂O₃及AlN中的任意一种。

6、根据权利要求4的一种颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征是，所述的铝合金为锻铝、硬铝、超硬铝、耐热铝合金以及铝-锂合金中的任意一种。

7、根据权利要求4的一种颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征是，所述的增强体颗粒与铝基合金粉末的平均粒度之比在0.1～100μm/10～210μm范围内任意选择。

8、根据权利要求4的一种颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征是，所述的微量活性金属元素为镁元素、铝元素及钛元素中的任意一种，

9、根据权利要求8的一种颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征是，所述的微量活性金属元素的添加量与增强体颗粒重量之比在0.01～0.1范围内任意选择。

10、根据权利要求4的一种颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征是，在上述步骤(2)中，所述钢球为φ5mm～φ8mm的高碳钢球，所述高能球磨机的球磨筒在球磨时，先抽真空到真空度为0.1～10Pa，再充入惰性气体氮气和氩气中的一种，所充入的氮气和氩气中的一种气体的压力为1.01×10⁵Pa～1.1×10⁵Pa，且球磨时球磨筒在15～25℃水的冷却下，进行高能球磨。

11、根据权利要求4的一种颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征是，在上述步骤(3)中，在进行球磨时，先抽真空到真空度为0.1～10Pa，再充入惰性气体氮气和氩气中的一种，所充入的氮气和氩气中的一种气体的压力为1.01×10⁵Pa～1.1×10⁵Pa，球磨筒在15～25℃水的冷却下，进行高能球磨。

12、根据权利要求4的一种颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征是，在上述步骤(4)中，所加入的液态表面活性剂的加入量为10-50ml，在进行球磨时，先抽真空到真空度为0.1～10Pa，再充入惰性气体氮气和氩气中的一种，所充入的氮气和氩气中的一种气体的压力为1.01×10⁵Pa～1.1×10⁵Pa，球磨筒在无水冷却的条件下，进行高能球磨。

13、根据权利要求4的一种颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征是，在上述步骤(4)中，高能球磨后的复合粉末的粒度范围为10～120μm。

14、根据权利要求4的一种颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征是，在上述步骤(4)中，所加入的表面活性剂为汽油、航空汽油、甲醇和已醇中的一种有机溶剂。

15、根据权利要求4的一种颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征是，在上述步骤(5)中，复合粉末热压采取真空热压的方式。

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