[发明专利]铝基复合材料

说明书

本发明提供了一种铝基复合材料，其包括：基体，为纯铝；以及增强材料，分布于基体内。增强材料与基体固态结合，且铝基复合材料内的纯铝与增强材料形成的化合物占铝基复合材料的体积分数小于0.001％。这种“固态结合”实际上是一种固态焊接或焊合的过程，是一个物理过程。在固态焊接过程中，基体纯铝只是发生了塑性变形，塑性变形后的纯铝包裹住增强材料、与增强材料充分混合、并在冷却后与增强材料结合为一体，由此得到具有优异的力学性能和高的导电性的铝基复合材料。此外，由于基体与增强材料不发生化学反应或发生轻微的化学反应，因而如果产生了某些化合物，这些化合物的含量也是极其少量的，其对铝基复合材料的综合性能影响不大，可以忽略。

技术领域

本发明涉及复合材料制备技术领域，尤其涉及一种铝基复合材料。

背景技术

随着现代科学技术和工业制造业的迅猛发展，航空航天、车辆工程以及电力电子等领域对金属材料的力学性能和导电性提出了更高的要求。在提高金属材料力学性能尤其是抗拉强度以及延展性的基础上保持甚至提高其导电性能逐渐成为这些领域近年来的研究热点。

纯铝作为一种金属材料，具有良好的导电性，可以基本满足上述领域对金属材料导电性能的要求。但是纯铝本身的抗拉强度较低，在提高纯铝抗拉强度的同时，其导电性则会不可避免地由于增强材料(即增强相)的掺入而显著降低。因此，如何制备一种在满足力学性能要求的同时，又能提高其导电性的复合材料是上述领域急需解决的关键问题。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种铝基复合材料，其具有优异的力学性能和高的导电性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种铝基复合材料，其包括：基体，为纯铝；以及增强材料，分布于基体内。其中，增强材料与基体固态结合，且铝基复合材料内的纯铝与增强材料形成的化合物占铝基复合材料的体积分数小于0.001％。

本发明的有益效果如下：

在根据本发明的铝基复合材料中，增强材料与基体采用固态结合的方式形成铝基复合材料，这种“固态结合”实际上就是一种固态焊接或焊合的过程，是一个物理过程。在固态焊接过程中，作为基体的纯铝只是发生了塑性变形，塑性变形后的纯铝包裹住增强材料、与增强材料充分混合、并在冷却后与增强材料结合为一体，由此得到具有优异的力学性能和高的导电性的铝基复合材料。此外，由于基体与增强材料不发生化学反应或发生轻微的化学反应，因而如果产生了某些化合物，这些化合物的含量也是极其少量的，其对铝基复合材料的综合性能影响不大，可以忽略。

附图说明

图1是根据本发明的铝基复合材料的制备方法所采用的第一铝板、第二铝板和第三铝板未加工的立体分解图，其中第一铝板已填满增强材料。

图2是图1中的第一铝板未填充增强材料的立体图。

图3是图1中的第三铝板、第一铝板和第二铝板叠放在一起且未加工的组装立体图。

图4是图3中的第一铝板、第二铝板和第三铝板在搅拌头的作用下的加工示意图，箭头表示搅拌头的平移运动方向。

图5是图4中的搅拌头的立体图。

图6是根据本发明的铝基复合材料的一示意图，其中虚线部分为增强材料且增强材料为碳纳米管。

图7是根据本发明的铝基复合材料的另一示意图，其中虚线部分为增强材料且增强材料为石墨烯。

图8是根据本发明的铝基复合材料的又一示意图，其中虚线部分为增强材料且增强材料为碳纳米管和石墨烯。

其中，附图标记说明如下：

1第一铝板 52搅拌针