[发明专利]一种铝基密度梯度材料及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种铝基密度梯度材料及其制备方法和应用。所述铝基密度梯度材料中存在密度呈梯度变化的区域和/或密度呈连续变化的区域，所述铝基密度梯度材料中各区域的材质一致。其制备方法为：按体积比水溶性造孔剂粉末：铝合金粉末＝X：(100‑X)，配取水溶性造孔剂粉末和铝合金粉末，混合均匀得到含不同量造孔剂的混合粉末；通过叠层铺粉进行模压成形，并在真空环境下于575‑675℃烧结得到烧结体；最后经水浸泡处理得到铝基密度梯度材料。本发明制备得到的铝基密度梯度材料无明显形变、通过孔隙率实现了密度在1.1‑2.7g/cm³之间的梯度分布。本发明所的产品性能优良，适用作航空航天材料。

主权项

1.一种铝基密度梯度材料；其特征在于：所述铝基密度梯度材料中存在密度呈梯度变化的区域，所述铝基密度梯度材料中各区域的材质一致；所述铝基密度梯度材料由下述步骤制备：步骤一以含铝金属粉末、造孔剂为原料，按不同的X取值，按体积比水溶性造孔剂粉末：含铝金属粉末＝X：(100‑X)分别配取水溶性造孔剂粉末和铝合金粉末，混合均匀，按X的取值由小到大的顺序依次得到1备用料、第2混合料、…..直至第n混合料，封存备用；所述含铝金属粉末为铝合金粉；所述X大于等于0、小于100；所述含铝金属粉末的粒度为8‑15μm；所述造孔剂为钠盐或钾盐，球形度大于等于90％；所述造孔剂的粒径分布为15‑45μm；步骤二将步骤一所得1备用料、第2混合料、…..直至第n混合料按照设计要求在模具中叠层铺粉，单向冷压成形，得到含有第1层、第2层、…..第n层结构的梯度坯体；步骤三将步骤二所得梯度坯体，在真空气氛下，首先采用5‑15℃/min的升温速率升温至280‑320℃，保温，然后以5‑15℃/min的升温速率升温至575‑675℃，保温120‑240min，保温过程中加载1‑10MPa压力；保温完成后以5‑15℃/min的降温速率将温度降至280‑320℃，保温，保温后随炉冷却至室温；步骤四将步骤三得到的烧结坯体通过40‑80℃水浴浸泡，脱除造孔剂，得到密度梯度分布的材料。