[发明专利]一种使不连续增强体在高强度铝合金中均匀分散的方法

权利要求书

1.一种使不连续增强体在高强度铝合金中均匀分散的方法，其特征在于，所述方法应用于不连续增强体、纯铝粉末及合金化元素粉末的混合过程中，所述方法包括引入合金化元素的过程与不连续增强体分散的过程；

所述引入合金化元素的过程与所述不连续增强体分散的过程分开进行，并采用如下两种途径中的一种实现所述分开进行的过程：

途径1包括：

合金化元素引入：将所述纯铝粉末与所述合金化元素粉末进行低能混合得到合金化混合粉末，所述低能混合采用低球料比、低强度及低能量的方式；

增强体分散：将所述不连续增强体与所述合金化混合粉末同时加入球磨罐进行高能球磨；

途径2包括：

增强体分散：将所述不连续增强体与所述纯铝粉一同放入球磨罐进行高能球磨得到增强混合粉末；

合金化元素引入：将所述增强混合粉末与所述合金化元素粉末进行低能混合，所述低能混合采用低球料比、低强度及低能量的方式；

上述途径1和途径2中的高能球磨采用如下的球磨参数：

（1）当所述不连续增强体含量等于或低于2wt.%时，使用200rpm的转速，5:1的球料比，球磨时长4 ~ 8h；

（2）当所述不连续增强体含量在2wt.% ~ 5wt.%时，使用大于200rpm且低于300rpm的转速，5:1的球料比，球磨时长4 ~ 8h；或保持转速为200rpm不变，将球料比提高到不低于8:1且不高于10:1，球磨时长4 ~ 8h；或保持转速为200rpm不变，球料比保持5:1不变，将球磨时间延长至不低于12h但不超过24h；

（3）当所述不连续增强体含量大于5wt.%时，使用大于300rpm的转速，5:1的球料比，球磨时长4 ~ 8h；或保持转速为250rpm ~ 300rpm之间的某一个值不变，将球料比提高到不低于10:1且不高于15:1，球磨时长4 ~ 8h；或保持转速为250rpm ~ 300rpm之间的某一个值不变，球料比保持在不低于8:1且不高于10:1间的某一个值不变，将球磨时间延长至不低于24h。

2.根据权利要求1所述的使不连续增强体在高强度铝合金中均匀分散的方法，其特征在于，所述低能混合采用如下的混合参数：

（1）若所述合金化元素是微米级粉末，则使用球料比1:1及转速为100rpm ~ 150rpm的低能球磨方式；

（2）若所述合金化元素是纳米级粉末，则使用球料比1:1 ~ 2:1及转速为150rpm ~200rpm的低能球磨方式。

3.根据权利要求1所述的使不连续增强体在高强度铝合金中均匀分散的方法，其特征在于，所述低能混合采用如下的混合参数：

（1）若所述合金化元素是微米级粉末，则使用球料比1:1、频率为50 ~ 60Hz及时间为5~ 30min的振动混粉方式；

（2）若所述合金化元素是纳米级粉末，则使用球料比1:1 ~ 2:1、频率为60Hz及时间为1h以上的振动混粉方式。

4.根据权利要求1所述的使不连续增强体在高强度铝合金中均匀分散的方法，其特征在于，所述不连续增强体包括碳纳米管、碳纤维、石墨烯、石墨粉、碳化硅、氧化铝、硼纤维、硼化钛、碳化钛、碳化硼、氮化硼、氮化铝、氮化硅、氮化铌、氧化硅、碳化钒、碳化钨、碳化锆、硼化锆、氧化锆、氧化镁、硅化钼、碳化二钼、二硫化钼、金刚石、氧化铍、铬、铜、铁、镍、锌、锡、铍、氧化锌、六钛酸钾、硫酸钙、硼酸铝、硼酸镁、二硼化锆、三碳化七铬、碳化钽中的一种的微米颗粒或亚微米颗粒或纳米纤维颗粒或晶须。

5. 根据权利要求1所述的使不连续增强体在高强度铝合金中均匀分散的方法，其特征在于，所述合金化元素粉末包括铜、镁、锌、硅、锰、锂、锡、硼、铍、铋、镉、铅、铊、铬、镍、钛、钪和锆粉末中的一种，且粉末粒径在10nm ~ 10μm。