[发明专利]一种弥散强化铝基复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种弥散强化铝基复合材料的制备方法，其特征在于，制备步骤包括：

a、溶胶-凝胶法制备CuO/Al₂O₃纳米复合粉

（1）以可溶性铜盐和NH₄Al(SO₄)₂为原料，配制成0.1～25 mol/L的水溶液作为反应母液，配制一定浓度的NH₄HCO₃溶液作为沉淀剂，根据CuO/Al₂O₃中Al₂O₃含量确定铜盐和NH₄Al(SO₄)₂的量，依照NH₄Al(SO₄)₂与NH₄HCO₃的摩尔比为1:4及Cu²⁺与NH₄HCO₃的摩尔比为1:2确定NH₄HCO₃的量；

（2）将沉淀剂溶液加入反应母液中，同时向反应体系中加入0.5～1.0 mol/L NH₃·H₂O调节体系pH值始终保持中性，持续搅拌10～60 min后超声分散5～30 min得到水溶胶，搅拌速度为100～500 r/min，超声功率为100～1000 W；

（3）将步骤（2）所得水溶胶陈化10～24 h后，去除上层清液，离心脱水后得凝胶，在80 ℃下将凝胶烘干后研磨成粉，在500～800 ℃空气中煅烧60～120 min即得CuO/Al₂O₃纳米复合粉；

b、高能超声法制备弥散强化铝基复合材料

（1）将工业纯铝或铝合金置于坩埚电阻炉中，升温至高于工业纯铝或铝合金熔点50～80 ℃使其熔化，经过除气除渣处理后，获得干净的纯铝或铝合金熔体；

（2）继续升温至750～850 ℃，将铝箔包裹的CuO/Al₂O₃纳米复合粉用石墨套筒推入熔体内部，同时开启搅拌器，搅拌速度为500～1000 r/min，搅拌时间为10～30 min，获得复合熔体；

（4）高能超声处理复合熔体，频率为17～20 KHz，最大输出功率为1～2 KW，处理时间为5～30 min；

（5）将步骤（5）所得复合熔体降温至680～720 ℃，浇注至250～300 ℃预热过的金属型模具中，冷却后脱模即得弥散强化铝基复合材料。

2.根据权利要求1所述弥散强化铝基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤a（1）中所述CuO/Al₂O₃纳米复合粉中Al₂O₃含量为10wt.%～90 wt.%。

3.根据权利要求1所述弥散强化铝基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤a（1）中所述可溶性铜盐包括硫酸铜、氯化铜、硝酸铜中的任意一种或几种。

4.根据权利要求1所述弥散强化铝基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤b（1）中所述铝合金可以是Al-Si、Al-Cu、Al-Mg、Al-Zn系中的任意一种或几种。

5.根据权利要求1所述弥散强化铝基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤b（2）中所述CuO/Al₂O₃纳米复合粉的加入量为弥散强化铝基复合材料的0.2wt.%～2.0 wt.%。

6.根据权利要求1所述弥散强化铝基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤b（2）中所述CuO/Al₂O₃纳米复合粉的加入方式为分批加入，均分成2～5等份。