[发明专利]一种通过压力浸渗铝合金制备铝/碳基复合材料的方法

摘要

本发明公开了一种通过压力浸渗铝合金制备铝/碳基复合材料的方法，首先将石油焦、沥青焦、石墨和炭黑粉混合均匀，置入混捏机中预热后加入高温沥青捏合，粉碎后获得粉料；随后采用模压预成型和温压成型方式制备碳预制素坯，碳预制素坯再经高温煅烧后得到碳基多孔预制件；最后采用快速加压至2‑15MPa压力浸渗的方式在700‑800℃向碳基多孔预制件中浸渗液态铝合金，获得铝/碳基复合材料。本发明可制得具有优良耐磨性和自润滑性、低电阻率、低密度、结构均匀致密、较高的机械强度和冲击韧性等特点的铝/碳基复合材料。

主权项

1.一种通过压力浸渗铝合金制备铝/碳基复合材料的方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：将平均粒径为45‑180μm的石油焦、沥青焦、石墨和炭黑混合均匀，随后在混捏机中预热至100‑140℃，将高温沥青加入混捏机混捏0.5‑2h，混捏后冷却，再粉碎至250μm以下制得粉料；步骤2：将步骤1所得粉料先在150‑200MPa压力下预压成型，再在140‑170℃、150‑200MPa压力下温压成型并保持1‑2h，获得碳预制素坯；步骤3：将碳预制素坯置入碳化炉中，在氮气气氛下，升温至1100‑1350℃并保温24‑50h，随后冷却至室温制得碳基体；步骤4：将碳基体与铝合金装入石墨模具中，置入压力熔渗炉中升温至700‑800℃，并快速加压至2‑15MPa的压力浸渗5‑60min；自然冷却至室温后出炉，脱模得到铝/碳基复合材料；步骤1中，石油焦、沥青焦、石墨和炭黑的配比按质量百分比构成为：石油焦10‑50wt％，沥青焦10‑52wt％，石墨5‑35wt％，炭黑粉1‑5wt％；高温沥青加入量占混合物料总重的10‑40wt％；所述高温沥青的软化点为100‑120℃，残碳率为50‑60％wt％；步骤4中，所述铝合金为牌号6系列高强导电铝合金，加入量为碳基体质量的10‑40％；步骤4中，快速加压至2‑15MPa是指在1‑10min内加压至2‑15MPa。