[发明专利]一种高熵合金颗粒增强铝基复合材料及磁场辅助制备方法

权利要求书

1.一种高熵合金颗粒增强铝基复合材料，其特征在于：以纯铝或铝合金作为基体，添加FeCoCrCuNi_mR_n高熵合金颗粒作复合相，实现性能增强及赋予材料吸波性及可焊接性，其中1.2≤m≤2.0；0.5≤n≤1.0；FeCoCrCuNi_mR_n高熵合金复合相的添加量占材料总质量分数的5~20%；所述的FeCoCrCuNi_mR_n高熵合金颗粒中R为稀土元素Gd、Er、Yb中的任一种。

2.根据权利要求1所述的高熵合金颗粒增强铝基复合材料，其特征在于，所述的基体为纯铝或铝合金，铝合金是指铸造铝合金或形变铝合金。

3.权利要求1所述高熵合金颗粒增强铝基复合材料的磁场辅助制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）以高纯的金属粉末Fe、Co、Ni、Cu、Cr、Gd、Er、Yb为原料，按照分子式的配比称重、混粉；

（2）将配比好的混合粉末放入球磨罐中球磨，采用机械合金化的方法制备高熵合金粉末，球磨时抽真空，并通入氩气进行保护；

（3）将制得的高熵合金粉末进行真空干燥处理，将所述高熵合金粉末颗粒和基体铝或铝合金粉末颗粒，采用球磨机低能球磨，得到混合粉末，球磨时抽真空，通氩气进行保护；

（4）将所述混合粉末利用冷等静压工艺成型，制成块状固体复合材料；

（5）将所述块状固体复合材料放入坩埚中，采用磁场辅助微波烧结技术进行烧结固化，得到高熵合金颗粒增强铝基复合材料。

4.如权利要求3所述的高熵合金颗粒增强铝基复合材料的磁场辅助制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，各种元素的粉末纯度应为99.99wt %，粉末粒径 ≤20μm。

5.如权利要求3所述的高熵合金颗粒增强铝基复合材料的磁场辅助制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，球磨过程实验参数为：球料质量比为10:1~15:1，球磨分为干磨和湿磨，先进行干磨，后进行湿磨，湿磨用无水乙醇作为过程控制剂，质量分数为10%~20%；其中干磨转速100~300r/min，时间20~40h；湿磨转速200~400r/min，时间10~20h；球磨后的粉末粒径范围为0.1~5μm，球磨结束后将粉体真空干燥40~60h后取出。

6.如权利要求3所述的高熵合金颗粒增强铝基复合材料的磁场辅助制备方法，其特征在于：所述的步骤（3）中，球磨参数为：球料质量比为5:1~10:1，湿磨10~30h，过程控制剂为无水乙醇，质量分数15~25%，转速120~180r/min。

7.如权利要求3所述的高熵合金颗粒增强铝基复合材料的磁场辅助制备方法，其特征在于：所述的步骤（4）中，压制成型过程的实验参数为：保压时间1~5min，成型压强为200~300MPa。

8.如权利要求3所述的高熵合金颗粒增强铝基复合材料的磁场辅助制备方法，其特征在于：所述的步骤（5）中，微波烧结过程的工艺参数为：烧结温度为400℃~600℃，保温30~40min，升温速率10℃/min~50℃/min，真空度20Pa；所施加磁场为竖直方向、强度为0~14T。

9.如权利要求8所述的高熵合金颗粒增强铝基复合材料的磁场辅助制备方法，其特征在于：所述磁场的发生装置位于微波马弗炉的保温腔外侧，将超导材料制成的线圈冷却至超导态，然后在线圈中通入直流电，在超导磁体的工作空间中产生竖直方向的稳定的超强磁场，磁场中心的磁感应强度在0~14T之间连续可调；同时在微波马弗炉保温腔与超导磁体之间安置水循环系统。