[发明专利]一种氧化铝/铝微叠层复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化铝/铝微叠层复合材料，其特征在于，包括氧化铝层和铝层，所述氧化铝层与铝层交替叠加形成总层数为40-400层的层状复合结构；所述氧化铝层厚度为10-30μm，铝层厚度为30-50μm。

2.根据权利要求1所述的一种氧化铝/铝微叠层复合材料，其特征在于，所述氧化铝/铝微叠层复合材料为板材，所述板材的厚度为1-10mm，长度或宽度为50-1000mm。

3.根据权利要求1所述的一种氧化铝/铝微叠层复合材料，其特征在于，所述氧化铝/铝微叠层复合材料的密度为2.9-3.1g/cm³，抗弯强度为256-319MPa。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的氧化铝/铝微叠层复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、箔材A的制备

采用50μm厚的铝箔作为前驱体，经表面清洁处理并与电源正极连接，然后置于由硅酸盐、磷酸盐及添加剂混合而成的电解液中，在400-550V电压下微弧氧化处理10-20min，得到具有氧化铝层/铝层/氧化铝层三层结构的箔材样品；

用去离子水对所述箔材样品进行表面清洗，干燥后得到箔材A；

步骤2、箔材B的制备

选取厚度为30-50μm的铝箔，在腐蚀液中浸泡60-120s后取出，用去离子水清洗腐蚀处理的铝箔表面，室温干燥后得到箔材B；

步骤3、箔材的叠放

在箔材长度与宽度相同的条件下，将步骤1得到的箔材A与步骤2得到的箔材B按照ABAB……AB或ABAB……ABA或BABA……BAB的叠层方式由下向上整齐叠放，得到叠层样品；

步骤4、叠层样品的热压

对叠层样品施加2-3MPa的预压力，待真空度达到1×10^-2Pa后开始加热，升温速率为5-10℃/min，升温过程中保持外加压力2-3MPa；待温度升至530-600℃时进行真空热压或者真空热轧处理，然后冷却至室温，得到氧化铝/铝微叠层复合材料；

最后将得到的氧化铝/铝微叠层复合材料进行切边及表面清洁处理，或者切割加工成所需尺寸的氧化铝/铝微叠层复合材料产品。

5.根据权利要求4所述的一种氧化铝/铝微叠层复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1还包括：对所述箔材样品进行表面清洗，干燥，然后采用化学镀方法，在干燥后的箔材样品的表面沉积厚度0.9-1.1μm的铜或镍层，得到箔材A。

6.根据权利要求4所述的一种氧化铝/铝微叠层复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述腐蚀液为由氢氧化钠和腐蚀液添加剂混合而成的碱溶液，且腐蚀处理时间为120s；所述腐蚀液添加剂为硅酸钠、碳酸钠的一种或两种，每种添加量不超过5g/L。

7.根据权利要求4所述的一种氧化铝/铝微叠层复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述腐蚀液为含氢氟酸的酸溶液，且腐蚀处理时间为60s。

8.根据权利要求4所述的一种氧化铝/铝微叠层复合材料的制备方法，其特征在于，步骤4中，所述真空热压处理的条件为：待温度升至530-600℃时，在1-2min内升高外加压力至11-18MPa，然后保温保压25-35min，最后冷却至室温，热压处理过程中的压下率为5-9％。

9.根据权利要求4所述的一种氧化铝/铝微叠层复合材料的制备方法，其特征在于，步骤4中，对于长度或宽度大于100mm的样品，采用真空热轧处理的工艺，真空热轧处理条件为：轧制温度为530-600℃，轧制速度为100-500mm/min，轧制次数为10-13次，压下率为5-9％。

10.根据权利要求9所述的一种氧化铝/铝微叠层复合材料的制备方法，其特征在于，轧制完毕后的复合材料在270℃退火处理90-120min。