[发明专利]一种弥散强化铝基复合材料的制备方法

摘要

一种弥散强化铝基复合材料的制备方法，属于铝基复合材料制备领域。增强颗粒源自溶胶-凝胶法制备的CuO/Al2O3纳米复合粉。将工业纯铝或铝合金熔化，经过除气除渣处理，获得干净的纯铝或铝合金熔体；750～850℃时在搅拌作用下将CuO/Al2O3纳米复合粉分批加入到纯铝或铝合金熔体中，获得复合熔体，之后施加高能超声处理；CuO/Al2O3纳米复合粉的用量为复合熔体的0.2wt.%～2.0wt.%；将复合熔体降温至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。本发明工艺简单，操作方便，工艺稳定，生产成本低，增强颗粒与合金基体界面结合良好，增强颗粒在基体中均匀弥散分布，复合材料性能优异。

主权项

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。