一種雙尺度SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙尺度SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，金屬基復(fù)合材料快速發(fā)展，特別是SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，因其具有比剛度高、比強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)小，耐磨、耐熱性能好及優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，在汽車、電子、航空航天及軍事工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊，逐漸成為世界各國學(xué)者研究的熱點(diǎn)之一。目前，國內(nèi)外對(duì)納米或微米顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備已進(jìn)行了大量研究阻51。一般來講，不同大小的增強(qiáng)顆粒，其在基體中所起到的作用也不同。納米顆粒在基體中彌散強(qiáng)化作用較好，可以有效地提高復(fù)合材料的綜合性能；微米顆粒在基體中起到骨架支撐作用，可以大幅度提高復(fù)合材料的硬度和耐磨性，而納米、微米雙尺度混雜顆粒在合適的粒徑和含量配比條件下則可以起到更好的協(xié)同作用，更好的提高復(fù)合材料的耐磨性能，但目前這方面的研究比較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提出一種雙尺度SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案在于:
一種雙尺度SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
步驟1:復(fù)合材料基體為平均粒徑40um的Al-Si系合金粉末(17.75% Si，1.16% Fe，0.312% Mg, 0.005% Cu)，增強(qiáng)相為 3%、粒徑 60nmSiC 顆粒 +15%、粒徑 80umSiC 顆粒；步驟2:預(yù)熱:將SiC粉末加熱到700°C并保溫I h，冷卻后瓶裝密封；
步驟3:球磨:將納米SiC粉末與基體粉末混料，混料后對(duì)其進(jìn)行真空球磨；
步驟4: 二次球磨:向球磨后的粉末中添加微米SiC顆?；炝虾筮M(jìn)行二次真空球磨；步驟5:燒結(jié):將上述混合粉末裝入到石墨磨具中，在真空燒結(jié)壓機(jī)上進(jìn)行真空熱壓，得到復(fù)合材料。
[0005]優(yōu)選地，所述的球磨機(jī)采用XQM-2L型行星式真空球磨機(jī)。
[0006]優(yōu)選地,所述的球磨介質(zhì)是陶瓷球,轉(zhuǎn)速220 r / min,球料比15:1，球磨時(shí)間均為4h0
[0007]更優(yōu)選地,所述的球磨前需抽真空3min。
[0008]或者優(yōu)選地，所述的燒結(jié)壓力為20Mpa，燒結(jié)溫度為420°C。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
本發(fā)明提供的方法簡(jiǎn)單，易于操作，通過本發(fā)明提供的方法制得的雙尺度混雜SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料中，增強(qiáng)顆粒在基體中分布均勻，界面結(jié)合較好，無明顯缺陷。
【具體實(shí)施方式】
[0010]一種雙尺度SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
步驟1:復(fù)合材料基體為平均粒徑40um的Al-Si系合金粉末(17.75% Si，1.16% Fe，0.312% Mg, 0.005% Cu)，增強(qiáng)相為 3%、粒徑 60nmSiC 顆粒 +15%、粒徑 80umSiC 顆粒；步驟2:預(yù)熱:將SiC粉末加熱到700°C并保溫I h，冷卻后瓶裝密封；
步驟3:球磨:將納米SiC粉末與基體粉末混料，混料后對(duì)其進(jìn)行真空球磨；
步驟4: 二次球磨:向球磨后的粉末中添加微米SiC顆?；炝虾筮M(jìn)行二次真空球磨；步驟5:燒結(jié):將上述混合粉末裝入到石墨磨具中，在真空燒結(jié)壓機(jī)上進(jìn)行真空熱壓，得到復(fù)合材料。
[0011]其中，球磨前需抽真空3min ;球磨機(jī)采用XQM-2L型行星式真空球磨機(jī)。球磨介質(zhì)是陶瓷球，轉(zhuǎn)速220 r / min，球料比15:1，球磨時(shí)間均為4h。
[0012]燒結(jié)壓力為20Mpa，燒結(jié)溫度為420°C。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙尺度SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟1:復(fù)合材料基體為平均粒徑40um的Al-Si系合金粉末(17.75% Si，1.16% Fe，0.312% Mg, 0.005% Cu)，增強(qiáng)相為 3%、粒徑 60nmSiC 顆粒 +15%、粒徑 80umSiC 顆粒； 步驟2:預(yù)熱:將SiC粉末加熱到700°C并保溫I h，冷卻后瓶裝密封； 步驟3:球磨:將納米SiC粉末與基體粉末混料，混料后對(duì)其進(jìn)行真空球磨； 步驟4: 二次球磨:向球磨后的粉末中添加微米SiC顆?；炝虾筮M(jìn)行二次真空球磨；步驟5:燒結(jié):將上述混合粉末裝入到石墨磨具中，在真空燒結(jié)壓機(jī)上進(jìn)行真空熱壓，得到復(fù)合材料。
2.如權(quán)利要求1一種雙尺度SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述的球磨機(jī)采用XQM-2L型行星式真空球磨機(jī)。
3.如權(quán)利要求1一種雙尺度SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述的球磨介質(zhì)是陶瓷球,轉(zhuǎn)速220 r / min,球料比15:1，球磨時(shí)間均為4h。
4.如權(quán)利要求3—種雙尺度SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述的球磨前需抽真空3min。
5.如權(quán)利要求1一種雙尺度SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述的燒結(jié)壓力為20Mpa，燒結(jié)溫度為420°C。
【專利摘要】本發(fā)明涉及粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙尺度SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法。一種雙尺度SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：原材料制備；預(yù)熱；球磨；二次球磨；燒結(jié)。本發(fā)明提供的方法簡(jiǎn)單，易于操作，通過本發(fā)明提供的方法制得的雙尺度混雜SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料中，增強(qiáng)顆粒在基體中分布均勻，界面結(jié)合較好，無明顯缺陷。
【IPC分類】C22C1-02, C22C21-00
【公開號(hào)】CN104651643
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410689238
【發(fā)明人】呂英杰
【申請(qǐng)人】呂英杰
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2014年11月26日