铝基复合材料及其制备方法与流程
本发明属于铝基复合材料领域，具体涉及一种铝基复合材料及其制备方法。
背景技术：
1、目前铝基复合材料的常用制备工艺有粉末冶金法、压力浸透法、原位生成法、液态搅拌法等。
2、粉末冶金法是目前最常见的制备方法，能够让增强相较好的加入基体组织，但常规的粉末冶金法往往只能制备小尺寸的金属块体，且流程长、制备效率较低；
3、压力浸透法制备时需要专用的模具增加了生产成本，所需施加的压力较高，制备出的复合材料形状简单，且对于薄壁零部件容易出现开裂等问题；
4、原位生成法对设备要求高，所需成本和能源消耗高，并且反应过程难以控制，易形成粗大有害相。这些方法在工业规模化应用上均存在一定程度的局限性。
5、液态搅拌法在高温条件下，直接添加增强相进铝熔体中，会导致铝基复合材料界面润湿性和分布均匀性难以改善，很难提升复合材料的性能。
6、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种铝基复合材料的制备方法，其具有简化制备流程、降低制备成本且能制备出大尺寸的铝基复合材料的优点。
2、为了实现上述目的，本发明一具体实施例提供的了一种铝基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
3、s1、获得由增强相材料与过程控制剂制备的预制块；
4、s2、将铝合金材料加热至熔融态，降温至半固态，得到半固态熔体；
5、s3、将预制块加入至半固态熔体中，混合均匀得到复合材料熔体；
6、s4、将复合材料熔体加热至720℃以上，进行除气处理后，得到铝基复合材料。
7、在本发明的一个或多个实施例中，所述步骤s1包括：
8、将增强相材料与过程控制剂混合，球磨成粉后，压制成预制块。
9、在本发明的一个或多个实施例中，所述过程控制剂为氟锆盐、硬脂酸、硬脂酸盐中的至少一种；和/或，
10、所述增强相材料为石墨、al2o3、sic、sio2、tic、tio2、si3n4、aln、tib2、b4c、cnts和gnps中的至少一种。
11、在本发明的一个或多个实施例中，所述增强相材料与过程控制剂的质量比为100：(0.1～10)。
12、在本发明的一个或多个实施例中，所述步骤s2中，将铝合金材料加热至熔融态包括：
13、铝合金材料置于在720～750℃条件下熔炼保温，得到铝合金熔体。
14、在本发明的一个或多个实施例中，所述步骤s2中，降温温度为555～660℃。
15、在本发明的一个或多个实施例中，所述步骤s4中，除气处理包括：
16、升温至720℃后，保温并向复合材料熔体中吹入惰性气体。
17、在本发明的一个或多个实施例中，所述步骤s4包括：
18、除气处理后，保温并进行扒渣处理。
19、在本发明的一个或多个实施例中，所述步骤s4包括：
20、将扒渣处理后的复合材料熔体于模具浇铸成型，得到铝基复合材料。
21、本发明一具体实施例还提供的了一种铝基复合材料，由上述的铝基复合材料的制备方法制备。
22、与现有技术相比，本发明的铝基复合材料的制备方法的有益效果如下：
23、(1)适用范围广，且对增强相材料种类限制少，适用于铝、镁合金。
24、(2)制备流程短，成本低。无需添加稀土等贵重元素、不需要反复升温降温工序。
25、(3)可制备出大尺寸的铝基复合材料，适用于工业化生产。
技术特征：
1.一种铝基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s1包括：
3.根据权利要求1所述的铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述过程控制剂为氟锆盐、硬脂酸、硬脂酸盐中的至少一种；和/或，
4.根据权利要求1所述的铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述增强相材料与过程控制剂的质量比为100：(0.1～10)。
5.根据权利要求1所述的铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，将铝合金材料加热至熔融态包括：
6.根据权利要求1所述的铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，降温温度为555～660℃。
7.根据权利要求1所述的铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s4中，除气处理包括：
8.根据权利要求7所述的铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s4包括：
9.根据权利要求8所述的铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s4包括：
10.一种铝基复合材料，由根据权利要求1～9任一项所述的铝基复合材料的制备方法制备。
技术总结
本发明公开了一种铝基复合材料及其制备方法，所述铝基复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1、获得由增强相材料与过程控制剂制备的预制块；S2、将铝合金材料加热至熔融态，降温至半固态，得到半固态熔体；S3、将预制块加入至半固态熔体中，混合均匀得到复合材料熔体；S4、将复合材料熔体加热至720℃以上，进行除气处理后，得到铝基复合材料。本发明的铝基复合材料的制备方法具有简化制备流程、降低制备成本且能制备出大尺寸的铝基复合材料的优点。
技术研发人员：秦简,李俊,金晓杰,赵江涛,陈来,张波,长海博文,李震,刘玉,张瑶,高康,杨捷,李一
受保护的技术使用者：魏桥（苏州）轻量化研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23