[发明专利]一种制备层状铝基复合材料的方法

摘要

一种流延成型法与压力浸渗法结合制备层状铝基复合材料的方法，涉及一种层状复合材料的制备方法。本发明为解决目前层状复合材料的制备过程中层厚调控工艺复杂、界面结合性能弱和制备成本高等问题。方法：一、称料；二、SiC浆料制备；三、SiC粉末生片流延成型；四、预制体制备；五、去脂处理及模具预热；六、液态铝浸渗。本发明制备的层状复合材料的结构为SiCp/Al复合材料层与铝金属层交替的层状复合材料，复合材料层的厚度可以调节，与粉末铺层法相比成本低；与轧制法相比复合材料工艺成本低。本发明适用于制备层状铝基复合材料。

主权项

1.一种流延成型法与压力浸渗法结合制备层状铝基复合材料的方法，其特征在于：该方法按以下步骤进行：一、称料：按质量份数分别称取5～35份的SiC粉末、20～40份的溶剂、0.01～0.5份的分散剂、5～20份的增塑剂、4.5～69.9份的粘结剂和65～95份的铝金属作为原料；所述溶剂为无水乙醇和正丁醇按质量比(0.5～1):1的混合物；所述分散剂为鱼油；所述增塑剂为磷酸三丁酯；所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛树脂粉末；二、SiC浆料制备：将步骤一称取的SiC粉末、溶剂和分散剂混合得到混合浆料，对混合浆料进行超声分散，然后将超声波分散后的混合浆料置于球磨机中，向球磨机中加入直径为5mm～30mm的氧化铝球并进行首次球磨，然后向球磨机内加入步骤一称取的增塑剂和粘结剂并进行二次球磨，得到SiC浆料；三、SiC粉末生片流延成型：将步骤二得到的SiC浆料置于低压环境中静置1～5min，然后进行流延成型得到生坯；将生坯在室温下空气干燥3～24h，得到厚度为0.1～2.5mm的层状SiC粉末生片；四、预制体制备：将步骤三所得的SiC粉末生片进行剪裁、层叠之后装入模具中进行冷压处理，得到层状SiC粉末生片预制体；所述冷压处理的工艺为：以0.1～3mm/min的加压速度加压至0.01MPa～0.2MPa并保压10～60min；五、去脂处理及模具预热：将步骤四所得的装有预热的层状SiC粉末生片预制体的模具放入加热炉内，在保护气氛下，将层状SiC粉末生片预制体加热到450～600℃并保温2～10h得到预热的层状SiC粉末生片预制体；同时在保护气氛下，将步骤一称取的铝金属加热至熔点以上250～350℃，得到熔融的铝金属；六、液态铝浸渗：将步骤五得到的装有预热的层状SiC粉末生片预制体的模具置于压力机台面上，将步骤五得到的熔融的铝金属浇铸在预热的层状SiC粉末生片预制体的上表面，然后进行压力浸渗处理，当熔融的铝金属完全浸渗到预热的层状SiC粉末生片预制体中后，以20～40℃/min的速度冷却，最后脱模，得到(SiCp/Al)‑Al层状复合材料铸锭，即完成。