[发明专利]一种纳米氮化铝增强7075铝合金的热压方法

摘要

一种纳米氮化铝增强7075铝合金的热压方法，在酸性环境下，利用敏化液在纳米AlNnp表面吸附Sn2+离子，并在后期活化过程中得到以纳米AlNnp为核心，表面吸附的Pd‑Sn为化学镀反应中心的壳型颗粒，最后经过化学镀得到Cu包覆纳米AlNnp颗粒。所得粉末与7075铝合金粉按所需比例混合球磨并冷压得到冷压坯料。将冷压坯料放入石墨模具中进行真空热压烧结。将所得热压坯料通过热挤压机进行塑性热变形处理，得到挤压坯料，随后将挤压坯料再次进行等径角挤压处理，得到高性能产品。本发明所制备的产品具有优良的机械性能，同时，本发明具有简单、安全、易于操作和可控等优点。

主权项

1.一种纳米氮化铝增强7075铝合金的热压方法，其特征是包括以下步骤：（1）将纳米AlNnp放置于10%NaOH溶液中煮沸保持30min，滤去NaOH溶液，用去离子水对颗粒不断冲洗直至pH值呈中性，过滤烘干；（2）将步骤（1）中的颗粒放入浓盐酸中煮沸30分钟，进行粗化处理，随后用去离子水清洗，烘干；（3）将步骤（2）所得到的颗粒置于敏化液中机械搅拌10min，其中敏化液配比为SnCl2•2H2O:HCl:NaCl:H2O=10g:20ml:25g:100g；（4）向步骤（3）中的颗粒加入活化液，搅拌10min，之后静置，其中活化液的配比为PdCl2:盐酸:H2O=1g:50ml:100g；待粉体沉淀后，过滤，再用去离子水洗涤粉末；（5）按10g:90～100ml的比例，将CuSO4•5H2O溶于蒸馏水中，搅拌溶解，得到澄清的蓝色溶液A；按60g:100ml的比例，将酒石酸钾钠溶于蒸馏水中，搅拌溶解，得到无色的澄清溶液B；在搅拌的情况下，把等量的B液倒入A液中得到镀液C，颜色由深蓝色变成浅蓝色；在100ml的C液中加入2ml的甲醇，得到D液；用NaOH溶液调节D液的pH值，直到pH=9，得到镀液E；（6）向步骤（4）所得的纳米AlNnp颗粒按照5g:40ml加入E液，超声振荡30min，在搅拌的情况下，滴加甲醛，其中悬浮液与甲醛的比例为40ml：2.5ml，接着用配好的NaOH溶液调节pH值在11～12之间；待反应完全后，将颗粒离心洗涤的到所需的Cu包覆纳米AlNnp颗粒；（7）将步骤（6）得到的Cu包覆纳米AlNnp颗粒与7075铝合金粉在氩气的环境气氛中进行高能球磨混合，球料比控制为5~10:1，球磨速率控制为150~350rmp，球时间率控制为2~5h；在混合粉末中加入1vol%稳定剂硬脂酸，将混合粉末通过冷压在400MPa下保压10min，制备成Cu包覆纳米AlNnp/7075预制块；（8）将步骤（7）得到的预制块放入石墨模具中，为保证热压过程中坯料较高的致密度，将粉末压块在7075铝合金的固相线和液相线温度之间进行真空热压烧结，烧结温度控制为480~590℃，轴向压力控制为20~50MPa，升温速率控制为10℃/min，真空度保持在3×10‑5MPa，当温度达到250℃时保温10min；达到烧结温度后，保温时间控制为60~120min，得到坯料；（9）将所得坯料进行塑性热变形处理，挤压比控制为16~42，挤压速率控制为1~10mm/min，温度控制为350~500℃；（10）所得棒状材料再次进行等径角挤压处理，温度控制为150~200℃，角度控制为110~160°，挤压次数控制为5~7次，挤压速率控制为1~10mm/min。