[发明专利]带有矿物桥结构的氧化铝增强铝基叠层复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种带有矿物桥结构的氧化铝增强铝基叠层复合材料，其特征在于，包括铝基体和增强相，所述增强相为带有二氧化硅颗粒的片状氧化铝粉末；所述片状氧化铝粉末的厚度为0.25-1μm，直径为5-30μm，所述增强相中，二氧化硅的体积分数为3-4%，所述增强相在复合材料中所占体积分数为5-20%；所述二氧化硅颗粒通过溶胶凝胶法生成，直径为200 nm-600 nm；通过溶胶凝胶法制备表面覆着了二氧化硅颗粒的片状氧化铝粉末：将片状氧化铝粉末加入到无水乙醇中搅拌均匀作为反应母液；恒温搅拌、再加入氨水的混合溶液调节pH至碱性；然后加入前驱物的无水乙醇混合溶液；充分反应后，抽滤、清洗、烘干，即可得到表面覆着了二氧化硅颗粒的片状氧化铝粉末；所述氨水的混合溶液由氨水：乙醇：水=1：2：2的体积比配制而成；其中氨水为浓度28%的浓氨水，用于调节pH 值，乙醇为溶剂，水作为前驱物水解缩合反应的反应物；所述前驱物为正硅酸乙酯，其中水与正硅酸乙酯的体积比为3~5：1。

2.一种制备权利要求1所述的带有矿物桥结构的氧化铝增强铝基叠层复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将片状氧化铝粉末加入到无水乙醇中搅拌均匀作为反应母液；再加入氨水的混合溶液调节pH 至碱性；然后加入前驱物的无水乙醇混合溶液；充分反应后，即可得到表面覆着了二氧化硅颗粒的片状氧化铝片粉末；所述氨水的混合溶液由氨水：乙醇：水=1：2：2的体积比配制而成；其中氨水为浓度28%的浓氨水，用于调节pH 值，乙醇为溶剂，水作为前驱物水解缩合反应的反应物；所述前驱物为正硅酸乙酯，其中水与正硅酸乙酯的体积比为3~5：1；

（2）将表面覆着了二氧化硅颗粒的片状氧化铝粉末高温烧结；高温烧结温度为1050-1200 ^oC；烧结时间为2 h；

（3）在球磨机中加入球形铝粉，球磨后得到微纳片状铝粉；所述微纳片状铝粉的径厚比大于10，厚度为100nm-1μm，片径为5-500μm；

（4）将步骤（2）得到的覆着了二氧化硅颗粒的片状氧化铝粉末和步骤（3）制备得到的微纳片状铝粉混合均匀得到复合粉末；

（5）将步骤（4）所得到的复合粉末通过热压烧结、热变形加工后得到带有矿物桥结构的氧化铝增强铝基叠层复合材料；其中，增强相中，二氧化硅的体积分数为3-4%，所述增强相在复合材料中所占体积分数为5-20%；热压烧结的条件为，真空度10^-1Pa以下，压力300-500MPa，保压时间0.5-3h，热变形加工温度为400-500^oC。