專利名稱：一種陶瓷顆粒選擇性增強鋁基復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬基復(fù)合材料研究領(lǐng)域，特別提供了一種制備陶瓷顆粒選擇性增強鋁基復(fù)合材料的方法。
背景技術(shù)：
鋁基復(fù)合材料在航空、航天和汽車領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。在一些結(jié)構(gòu)件中，要求復(fù)合材料既要有足夠的強度和剛度，又要具備良好的導(dǎo)熱性能和耐磨性能，例如車輪上使用的制動鼓，它必須具備良好的綜合力學性能(高強度和高韌性)以承受很高的扭矩載荷，又要有優(yōu)異的摩擦磨損性能以實現(xiàn)制動功能，同時還要求其具有高的熱導(dǎo)率以釋放摩擦產(chǎn)生的大量熱量。這樣苛刻的要求是單一鋁合金或單一鋁基復(fù)合材料都難以滿足的。單一鋁合金(如鍛造鋁合金和超硬鋁合金)雖然能夠保證結(jié)構(gòu)件優(yōu)異的綜合力學性能，但是不能滿足局部耐磨性能要求。單一鋁基復(fù)合材料(Metal matrix composites，MMC)雖然能滿足耐磨性能和熱物理性能優(yōu)異的要求，但是存在材料延性低的問題，使復(fù)合材料缺乏足夠的韌性， 降低了疲勞強度。此外，單一鋁基復(fù)合材料很難進行鉆孔及其它機加工處理。若將高強鋁合金和耐磨鋁基復(fù)合材料結(jié)合起來，就能充分發(fā)揮兩個組元的熱物理性能和摩擦磨損性能優(yōu)異的特性，同時保留了鋁基復(fù)合材料輕量化的巨大優(yōu)勢。目前液相法制備鋁基復(fù)合材料是將熔融鋁合金通過加壓浸滲或無壓浸滲的方法滲入多孔陶瓷坯體，得到的單一鋁基復(fù)合材料不能同時滿足對力學性能、熱物理性能和耐磨性能的要求。因此，需要采用硬質(zhì)陶瓷顆?；蚶w維進行強化。陶瓷相以多孔陶瓷坯體的形式引入，在鑄造過程中將多孔陶瓷坯體置于需要增強的特殊部位進行選擇性增強，并在壓力作用下使熔融鋁合金滲入多孔陶瓷坯體和填充模腔，合金凝固后相當于在鑄件中嵌入了金屬基復(fù)合材料增強體，而其余部位仍然為低成本、易加工的鑄造鋁合金。這種局部為金屬基復(fù)合材料增強體的鋁基復(fù)合材料稱為新型MMC/A1復(fù)合材料，它不僅具有高的強度和剛度，還具有優(yōu)異的熱物理性能(高熱導(dǎo)率和低熱膨脹系數(shù))和摩擦磨損性能。該方法為鋁基復(fù)合材料的研發(fā)開辟了一條新路。新型MMC/A1復(fù)合材料在軍工和民用領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景，適宜于制備一些剎車組件和發(fā)動機組件。在剎車組件中，可以應(yīng)用該技術(shù)來制備制動鼓、離合器片、制動盤和制動鉗。在發(fā)動機組件中，這種新型MMC/A1復(fù)合材料可以用作鋁合金活塞、氣缸套或連桿等零部件。將這種新型MMC/A1復(fù)合材料替代軍用車輛中的鑄鐵制動鼓及履帶板等結(jié)構(gòu)件將會起到顯著的減重效果，對武器裝備的輕量化，以及機動性和設(shè)計自由度具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開一種陶瓷坯體選擇性增強鋁基復(fù)合材料的制備工藝。通過擠壓鑄造將高強鋁合金基體和局部MMC增強體結(jié)合為一個整體，能充分將鋁基體的高強度、 高韌性和MMC增強體的耐磨損、熱物理性能優(yōu)異的特性發(fā)揮出來。
本發(fā)明制備選擇性增強鋁基復(fù)合材料的工藝主要分為兩個步驟第一是多孔陶瓷坯體的制備；第二是擠壓鑄造，一體化成形。1.多孔陶瓷坯體的制備
多孔陶瓷坯體采用“添加造孔劑+注射成形法”和“添加造孔劑+凝膠注模法”兩種工藝來制備
1.1添加造孔劑+注射成形法
多孔陶瓷坯體的主要原料為粒徑為1(Γ106 μ m的SiC粉末。純度大于98%的A1203、 IO3和SiO2粉末作為燒結(jié)助劑。粒徑為10(Γ600μπι的聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)充當造孔劑，PMMA適合用作注射成形工藝的造孔劑，這是因為其起始分解溫度為340°C，完全脫除溫度為425°C，因此在混煉溫度(145-175°C)下不會發(fā)生分解，可以占據(jù)坯體中一定的空間。 此外，還添加了一種無機粘結(jié)劑。首先將Al2O3J2O3和SW2粉末按6:3:1的重量比混合均勻后制得Al2O3-Y2O3-SW2 燒結(jié)助劑。然后在SiC粉末中添加5 30wt. %的Al2O3-Y2O3-SiA燒結(jié)助劑和廣5wt. %的無機粘結(jié)劑(如硅酸納等)，從而得到混合粉末A。接著在混合粉末A中添加1(Γ40體積％的造孔劑PMMA得到混合粉末B。將混合粉末B在球磨機上以15(Γ250轉(zhuǎn)/分的速度混合8l4h。 混合均勻后的粉末B與多聚物組元石蠟基粘結(jié)劑(45 70wt. %石蠟、l(T25wt. %高密度聚乙烯、15 20wt. %聚丙烯和5 10重量硬脂酸)在雙輥擠壓機上進行混煉而得到均勻喂料，粉末 B占喂料的5(Γ68體積％。隨后將該喂料在粉末注射成形機上以145 175°C的注射溫度和 75 125MI^的注射壓力成形，得到所需形狀的預(yù)成型坯。預(yù)成型坯先在三氯乙烯溶液中進行溶劑脫脂以脫除部分粘結(jié)劑后，然后以30°C /小時的速度升溫到40(T80(TC以去除大部分粘結(jié)劑和造孔劑，最后于120(Γ1700 的溫度下在真空氣氛或空氣氣氛中進行燒結(jié)，從而得到多孔陶瓷坯體。1. 2添加造孔劑+凝膠注模法
注射成形技術(shù)在制備大尺寸陶瓷坯體時比較困難，采用凝膠注模法能克服這個缺點， 它能實現(xiàn)大尺寸、復(fù)雜形狀多孔陶瓷坯體的近終成形。采用水基丙烯酰胺凝膠體系對陶瓷粉末進行凝膠注模成形，通過調(diào)節(jié)造孔劑的添加量來控制孔隙度。首先將單體(丙烯酰胺) 和交聯(lián)劑(N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺)按質(zhì)量比為10:廣40:1進行配比，并按總的質(zhì)量濃度為109Γ30%溶于去離子水中制成均一透明的預(yù)混液，然后向預(yù)混液中加入1. 1節(jié)中得到的混合粉末B和混合粉末B體積0. 19Γ5%的分散劑(氨水)和0. 059Γ3%的消泡劑(異辛醇)后進行攪拌混合，在隊保護氣氛下球磨8l4h獲得懸浮漿料。經(jīng)過真空除泡后，將漿料注入模具并于40°C 80°C保溫使凝膠反應(yīng)充分進行，漿料固化成為所需形狀和尺寸的坯體，該坯體再經(jīng)過真空恒溫干燥就獲得預(yù)成型坯。預(yù)成型坯以30°C /小時的速度升溫到40(T80(TC 以去除粘結(jié)劑和造孔劑，然后于120(Tl70(rC的溫度下在真空或空氣氣氛中進行燒結(jié)，從而得到多孔陶瓷坯體。2. 擠壓鑄造一體化成形
采用擠壓成形-擠壓鑄造一體化成形技術(shù)來制備新型MMC/A1復(fù)合材料。圖2所示為擠壓鑄造工藝制備陶瓷坯體選擇性增強鋁基復(fù)合材料的示意圖。選用了兩種成分的高強鋁合金一種鋁合金的成分為6. 5^8wt. %Si、3. 5^4. 5wt. %Cu和余量Al。另一種鋁合金的成分為6 9wt. %Zn,廣3wt. %Mg，廣3wt. %Cu和余量Al。首先將多孔陶瓷坯體放置在需要增強的
4部位，隨后在75(T110(TC的溫度范圍內(nèi)將熔融鋁合金緩慢注入模具中以避免坯體位移、出現(xiàn)裂紋和發(fā)生紊流，接著在2(T50MPa的壓力下強制熔融鋁合金填充多孔陶瓷坯體和模腔， 浸滲后的陶瓷坯體和鋁合金在壓力的作用下結(jié)合為一個整體。高的壓力有助于多孔陶瓷坯體被完全填充，并有效的減少了鑄造缺陷。圖3所示為一種新型MMC/A1復(fù)合材料的顯微組織，可見多孔陶瓷坯體已經(jīng)被鋁合金完全填充，陶瓷顆粒在基體中的分布均勻，鋁合金和 MMC增強體之間的界面冶金結(jié)合良好。本發(fā)明的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面
(1)多孔陶瓷坯體具有可設(shè)計性?？筛鶕?jù)具體使用要求對多孔陶瓷坯體的幾何形狀、 尺寸、成分(摩擦組元和潤滑組元的含量)、孔隙度進行設(shè)計并選擇合適的制備方法。(2)擠壓鑄造實現(xiàn)一體化成形。金屬基復(fù)合材料增強體(MMC)在復(fù)合材料中并不僅僅是一個簡單的襯底。MMC增強體在擠壓鑄造一體化成形過程中已經(jīng)和鋁合金基體形成一個有機整體，避免了由于MMC增強體與鋁基體熱膨脹系數(shù)的差異而導(dǎo)致的脫落或分離。 高強鋁合金基體賦予了復(fù)合材料足夠的強度和剛度，MMC增強體發(fā)揮耐磨的作用，因此實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一。(3)耐磨性優(yōu)異。MMC增強體中的硬質(zhì)相(陶瓷顆?；蛱沾衫w維)賦予了復(fù)合材料優(yōu)異的摩擦磨損性能。通過控制多孔陶瓷坯體的孔隙度，陶瓷相的類型、含量、粒徑、粒徑分布以及添加其它摩擦組元和潤滑組元就可以對摩擦磨損性能進行有效的控制。(4)熱導(dǎo)率高，散熱能力良好。MMC增強體和Al合金基體都具有較高的熱導(dǎo)率，能將摩擦產(chǎn)生的大量熱量及時的散發(fā)，從而維持恒定的溫度。這有利于保持摩擦性能的穩(wěn)定性和延長使用壽命。(5)輕量化。MMC/A1復(fù)合材料的重量輕，若將該新型的復(fù)合材料替換傳統(tǒng)的鑄鐵制件用于裝甲車等軍用車輛或其它武器裝備上，將起到顯著的減重效果，這對武器裝備的輕量化以及節(jié)約燃料、減少排放都具有非常重要的意義。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。圖2為示為擠壓鑄造工藝制備選擇性增強鋁基復(fù)合材料的示意圖。圖3為一種陶瓷坯體選擇性增強鋁基復(fù)合材料的顯微組織。
具體實施例方式實施例1 制備MMC增強體中陶瓷相體積分數(shù)為35%的鋁基復(fù)合材料
粉末原料為24μ m的SiC顆粒、粒徑為100 μ m的聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)、一種無機粘結(jié)劑以及純度大于98%的A1203、Y2O3和SW2粉末。多孔陶瓷坯體的制備首先將A1203、Y2O3和SiA粉末按6:3:1的重量比混合均勻后制得Al2O3-Y2O3-SiA燒結(jié)助劑。然后在SiC粉末中添加IOwt. %的Al2O3-Y2O3-SW2燒結(jié)助劑和3wt. %的無機粘結(jié)劑(硅酸鈉)，從而得到混合粉末A。接著在混合粉末A中添加20 體積％的造孔劑PMMA得到混合粉末B。將混合粉末B在球磨機上以200轉(zhuǎn)/分的速度混合8h?；旌暇鶆蚝蟮姆勰〣與多聚物組元石蠟基粘結(jié)劑(65wt. %石蠟、15wt. %高密度聚乙烯、15wt. %聚丙烯和5重量硬脂酸)在雙輥擠壓機上進行混煉而得到均勻的喂料，粉末B占
5喂料的50體積％。隨后，將該喂料在粉末注射成形機上在150°C的注射溫度、75MI^的注射壓力下成形，得到所需形狀的預(yù)成型坯。預(yù)成型坯先在三氯乙烯溶液中進行溶劑脫脂以脫除部分粘結(jié)劑后，然后以30°C /小時的速度升溫到750°C以去除大部分粘結(jié)劑和造孔劑，最后于1550°C的溫度下在真空氣氛中進行燒結(jié)，從而得到多孔陶瓷坯體。擠壓鑄造擠壓鑄造用鋁合金的成分為7. 5wt. %Si、3. 5wt. %Cu和余量Al。將多孔陶瓷坯體放置在需要增強的部位，隨后在1000°c的溫度范圍內(nèi)將熔融鋁合金緩慢注入石墨模具中，接著在20MPa的壓力下強制熔融鋁合金填充多孔陶瓷坯體和模腔，浸滲后的陶瓷坯體和鋁合金在壓力的作用下結(jié)合為一個整體，其中MMC增強體中陶瓷相體積分數(shù)為35%
實施例2 制備MMC增強體中陶瓷相體積分數(shù)為45%的鋁基復(fù)合材料粉末原料為40μπι的SiC顆粒、粒徑為300 μ m的聚甲基丙烯酸甲脂(ΡΜΜΑ)、一種無機粘結(jié)劑以及純度大于98%的A1203、Y2O3和SW2粉末。多孔陶瓷坯體的制備首先將A1203、Y2O3和SW2粉末按6:3:1的重量比混合均勻后制得Al2O3-Y2O3-SiA燒結(jié)助劑。然后在SiC粉末中添加20wt. %的Al2O3-Y2O3-SW2燒結(jié)助劑和2wt. %的無機粘結(jié)劑(硅酸鈉)，從而得到混合粉末A。接著在混合粉末A中添加10 體積％的造孔劑PMMA得到混合粉末B。將混合粉末B在球磨機上以250轉(zhuǎn)/分的速度混合12h?；旌暇鶆蚝蟮姆勰〣與多聚物組元石蠟基粘結(jié)劑(60wt. %石蠟、20wt. %高密度聚乙烯、15wt. %聚丙烯和5重量硬脂酸)在雙輥擠壓機上進行混煉而得到均勻喂料，粉末B占喂料的60體積％。隨后，將該喂料在粉末注射成形機上在160°C的注射溫度、SOMPa的注射壓力下成形，得到所需形狀的預(yù)成型坯。預(yù)成型坯先在三氯乙烯溶液中進行溶劑脫脂以脫除部分粘結(jié)劑后，然后以30°C /小時的速度升溫到700°C以去除大部分粘結(jié)劑和造孔劑，最后于1450°C的溫度下在空氣氣氛中進行燒結(jié)，從而得到多孔陶瓷坯體。擠壓鑄造擠壓鑄造用鋁合金的成分為7wt. %Zn，2. 2wt. %Mg，2. 5wt. %Cu和余量 Al。將多孔陶瓷坯體放置在需要增強的部位，隨后在900°C的溫度范圍內(nèi)將熔融鋁合金緩慢注入石墨模具中，接著在30MPa的壓力下強制熔融鋁合金填充多孔陶瓷坯體和模腔，浸滲后的陶瓷坯體和鋁合金在壓力的作用下結(jié)合為一個整體，其中MMC增強體中陶瓷相體積分數(shù)為45%.
實施例3 制備MMC增強體中陶瓷相體積分數(shù)為45%的大尺寸鋁基復(fù)合材料粉末原料為40μπι的SiC顆粒、粒徑為300 μ m的聚甲基丙烯酸甲脂(ΡΜΜΑ)、一種無機粘結(jié)劑以及純度大于98%的A1203、Y2O3和SW2粉末。多孔陶瓷坯體的制備首先將A1203、Y2O3和SW2粉末按6:3:1的重量比混合均勻后制得Al2O3-Y2O3-SiA燒結(jié)助劑。然后在SiC粉末中添加IOwt. %的Al2O3-Y2O3-SW2燒結(jié)助劑和3wt. %的無機粘結(jié)劑，從而得到混合粉末A。接著在混合粉末A中添加30體積％的造孔劑PMMA得到混合粉末B。將混合粉末B在球磨機上以250轉(zhuǎn)/分的速度混合Mh。將丙烯酰胺、N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺按質(zhì)量比為進行配比，并按總的質(zhì)量濃度為20% 溶于去離子水中制成均一透明的預(yù)混液，然后向預(yù)混液中加入混合粉末B和混合粉末B體積1%的氨水分散劑和0. 3%的異辛醇消泡劑后與進行混合攪拌，在隊保護氣氛下球磨24h 獲得懸浮漿料。經(jīng)真空除泡后，將漿料注入模具并于60°C保溫使凝膠反應(yīng)充分進行，漿料固化成為所需形狀和尺寸的坯體。坯體經(jīng)真空恒溫干燥獲得干坯。然后以30°C/小時的速度升溫到650°C以去除粘結(jié)劑和造孔劑，然后于1550°C的溫度下在真空氣氛中進行燒結(jié)，從而得到多孔陶瓷坯體。擠壓鑄造擠壓鑄造用鋁合金的成分為6. 5wt. %Si、4. 5wt. %Cu和余量Al。將多孔陶瓷坯體放置在需要增強的部位，隨后在1100°c的溫度范圍內(nèi)將熔融鋁合金緩慢注入石墨模具中，接著在30MPa的壓力下強制熔融鋁合金填充多孔陶瓷坯體和模腔，浸滲后的陶瓷坯體和鋁合金在壓力的作用下結(jié)合為一個整體。其中MMC增強體中陶瓷相體積分數(shù)為45%。實施例4 制備MMC增強體中陶瓷相體積分數(shù)為65%的鋁基復(fù)合材料
粉末原料為24μ m的SiC顆粒、粒徑為100 μ m的聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)、一種無機粘結(jié)劑以及純度大于98%的A1203、Y2O3和SW2粉末。多孔陶瓷坯體的制備首先將A1203、Y2O3和SW2粉末按6:3:1的重量比混合均勻后制得Al2O3-Y2O3-SiA燒結(jié)助劑。然后在SiC粉末中添加15wt. %的Al2O3-Y2O3-SW2燒結(jié)助劑和5wt. %的無機粘結(jié)劑，從而得到混合粉末A。接著在混合粉末A中添加20體積％的造孔劑PMMA得到混合粉末B。將混合粉末B在球磨機上以200轉(zhuǎn)/分的速度混合16h。將丙烯酰胺、N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺按質(zhì)量比為30:1進行配比，并按總的質(zhì)量濃度為18% 溶于去離子水中制成均一透明的預(yù)混液，然后向預(yù)混液中加入混合粉末B和混合粉末B體積0. 5%的氨水分散劑和0. 1%的異辛醇消泡劑后進行混合攪拌，在隊保護氣氛下球磨24h 獲得懸浮漿料。經(jīng)真空除泡后，將漿料注入模具并于65°C保溫使凝膠反應(yīng)充分進行，漿料固化成為所需形狀和尺寸的坯體。坯體經(jīng)真空恒溫干燥獲得干坯。然后以30°C/小時的速度升溫到650°C以去除粘結(jié)劑和造孔劑，然后于1500°C的溫度下在真空氣氛中進行燒結(jié)，從而得到多孔陶瓷坯體。擠壓鑄造擠壓鑄造用鋁合金的成分為7wt. %Zn，2wt. %Mg，2. 5wt. %Cu和余量Al。 將多孔陶瓷坯體放置在需要增強的部位，隨后在1100°c的溫度范圍內(nèi)將熔融鋁合金緩慢注入石墨模具中，接著在20MPa的壓力下強制熔融鋁合金填充多孔陶瓷坯體和模腔，浸滲后的陶瓷坯體和鋁合金在壓力的作用下結(jié)合為一個整體，其中MMC增強體中陶瓷相體積分數(shù)為 65%。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷顆粒選擇性增強鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于制備方法分為兩個步驟步驟一是多孔陶瓷坯體的制備；步驟二是擠壓鑄造，一體化成形；步驟一、多孔陶瓷坯體的制備多孔陶瓷坯體采用“添加造孔劑+注射成形法”或“添加造孔劑+凝膠注模法”來制備1)添加造孔劑+注射成形法多孔陶瓷坯體的主要原料為粒徑為1(Γ106 μ m的SiC粉末，采用純度大于98%的A1203、 Y2O3和SiO2粉末作為燒結(jié)助劑，用粒徑為100-600 μ m的聚甲基丙烯酸甲脂充當造孔劑，還添加多聚物組元石蠟基粘結(jié)劑；首先將Al2O3J2O3和SW2粉末按6:3:1的重量比混合均勻后制得Al2O3I2O3-SiA燒結(jié)助劑；然后在SiC粉末中添加SiC粉末重量的5 30%的Al2O3-Y2O3-SiO2燒結(jié)助劑和廣5%的無機粘結(jié)劑，得到混合粉末A ；在混合粉末A中添加A體積的1(Γ40%的造孔劑聚甲基丙烯酸甲脂得到混合粉末B ；將混合粉末B在球磨機上以15(Γ250轉(zhuǎn)/分的速度混合814小時，向混合均勻的粉末B中加入多聚物組元石蠟基粘結(jié)劑后在雙輥擠壓機上進行混煉而得到均勻喂料，其中粉末B占喂料體積的5(Γ68 % ；將該喂料在粉末注射成形機上以145 175°C的注射溫度和75 125MPa的注射壓力成形，得到所需形狀的預(yù)成型坯；預(yù)成型坯先在三氯乙烯溶液中進行溶劑脫脂以脫除部分粘結(jié)劑后，然后以0. 5飛。C /分的速度升溫到40(T800°C 以去除大部分粘結(jié)劑和造孔劑，最后于120(Tl70(rC的溫度下在真空氣氛或空氣氣氛中進行燒結(jié)，從而得到多孔陶瓷坯體；2)添加造孔劑+凝膠注模法采用水基丙烯酰胺凝膠體系對陶瓷粉末進行凝膠注模成形，通過調(diào)節(jié)造孔劑的添加量來控制孔隙度；首先將丙烯酰胺和N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺按質(zhì)量比為10:廣40:1進行配比，并按總的質(zhì)量濃度為109Γ30%溶于去離子水中制成均一透明的預(yù)混液，然后向預(yù)混液中加入步驟1)得到的混合粉末B、混合粉末B體積的0. 19Γ5%的氨水和混合粉末B體積的 0. 059Γ3%的異辛醇后進行攪拌混合，在隊保護氣氛下球磨8l4h獲得懸浮漿料；經(jīng)過真空除泡后，將漿料注入模具并于40°C 80°C保溫使凝膠反應(yīng)充分進行，漿料固化成為所需形狀和尺寸的坯體，該坯體再經(jīng)過真空恒溫干燥后獲得預(yù)成型坯；預(yù)成型坯以30°C /小時的速度升溫到40(T80(TC以去除粘結(jié)劑和造孔劑，然后于120(Γ1700 的溫度下在真空或空氣氣氛中燒結(jié)，從而得到多孔陶瓷坯體；步驟二、擠壓鑄造一體化成形選用高強鋁合金采用擠壓成形-擠壓鑄造一體化成形技術(shù)來制備新型MMC/A1復(fù)合材料；所選用的高強鋁合金成分重量百分含量為6. 5^8%的Si、3. 5^4. 5%的Cu和余量的Al ； 首先將多孔陶瓷坯體放置在需要增強的部位，隨后在75(T110(TC的溫度范圍內(nèi)將熔融高強鋁合金緩慢注入模具中；在2(T50MPa的壓力下強制熔融高強鋁合金填充多孔陶瓷坯體和模腔，浸滲后的陶瓷坯體和鋁合金在壓力的作用下結(jié)合為一個整體。
2.如權(quán)利要求1所述的陶瓷顆粒選擇性增強鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于 所述的多聚物組元石蠟基粘結(jié)劑成分及重量百分含量為45 70%的石蠟、1(Γ25%的高密度聚乙烯、15 20%的聚丙烯和5 10%的硬脂酸。
3.如權(quán)利要求1所述的制陶瓷顆粒選擇性增強鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于 所述的高強鋁合金成分重量百分含量為6飛%的Zn、廣3 %的Mg、廣3 %的Cu和余量的Al。
全文摘要
一種陶瓷顆粒選擇性增強鋁基復(fù)合材料的制備方法，屬于金屬基復(fù)合材料領(lǐng)域。制備方法第一步是制備多孔陶瓷坯體；第二步是將多孔陶瓷坯體放置在需要增強的部位，在750~1100℃將熔融鋁合金注入模具中，施加20~50MPa的壓力強制熔融鋁合金填充多孔陶瓷坯體和模腔，凝固后就得到選擇性增強的鋁基復(fù)合材料。本發(fā)明的優(yōu)點是將發(fā)泡技術(shù)與注射成形和凝膠注模工藝相結(jié)合，使多孔陶瓷坯體具有可設(shè)計性。采用擠壓鑄造工藝實現(xiàn)了金屬基復(fù)合材料(MMC)增強體和鋁基體的一體化成形，充分發(fā)揮了鋁基體高強高韌和MMC增強體耐磨性優(yōu)異的優(yōu)點。所得的復(fù)合材料熱導(dǎo)率高、散熱能力良好、耐磨性優(yōu)異、并且重量輕。
文檔編號B22D19/00GK102225461SQ20111008329
公開日2011年10月26日 申請日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者任淑彬, 何新波, 曲選輝, 秦明禮, 章林 申請人:北京科技大學