技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，具體的涉及一種低膨脹高溫鋁合金層狀電子封裝材料的制備方法。
背景技術(shù)：
：：隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)的迅速發(fā)展，電子系統(tǒng)及設(shè)備向大規(guī)模集成化、小型化、高效率和高可靠性方向發(fā)展。電子封裝正在與電子設(shè)計(jì)及制造一起，共同推動著信息化社會的發(fā)展。由于電子器件和電子裝置中元器件復(fù)雜性和密集性的日益提高，因此迫切需要研究和開發(fā)性能優(yōu)異、可滿足各種需求的新型電子封裝材料。為了保證電子元件的正常工作，對電子封裝材料的特性有以下要求：1)有較高的熱導(dǎo)率(tc)，以使元件工作時(shí)產(chǎn)生的大量熱量能及時(shí)散發(fā)出去，保護(hù)器件不因溫升過高而失效；2)由于真空微電子學(xué)的發(fā)展，要求電子元件在較高真空下工作，從而要求材料又極高的氣密性,，即材料內(nèi)部致密、空隙度少；3)較低的熱膨脹系數(shù)(cte)，要與封裝的硅片、砷化鎵、陶瓷al2o3或beo的熱膨脹系數(shù)相匹配，使其避免元件工作時(shí)，兩者熱膨脹系數(shù)差異產(chǎn)生熱應(yīng)力而導(dǎo)致元件失效；4)要求材料有較高機(jī)械強(qiáng)度和和良好加工性能，以便與加工成各種復(fù)雜的形狀；5)在航空航天領(lǐng)域及其他某些便攜式電子器件中要求有較低的密度，盡可能減輕器件的重量；6)要求材料成本低廉，便于大規(guī)模生產(chǎn)。電子封裝材料主要有三大類：陶瓷封裝材料、塑料封裝材料和金屬及金屬基復(fù)合材料。其金屬基復(fù)合材料可以將金屬基體優(yōu)良的熱導(dǎo)性能和增強(qiáng)體材料低膨脹系數(shù)的特性結(jié)合起來。因此，電子封裝用金屬基復(fù)合材料成為未來發(fā)展的重要方向。高硅鋁合金材料能夠保持硅和鋁各自的優(yōu)異性能，并且硅、鋁的含量相當(dāng)豐富，硅粉的制備技術(shù)成熟，成本低廉，同時(shí)這種材料對環(huán)境沒有污染，對人體無害。高硅鋁合金材料將成為一種具有廣闊前景的電子封裝材料，特別是在航空航天等空間
技術(shù)領(lǐng)域：
，得到了廣泛的應(yīng)用。但是隨著航空航天技術(shù)的發(fā)展，目前的高硅鋁合金材料的耐高溫以及熱膨脹、導(dǎo)熱性能已經(jīng)達(dá)不到其要求，亟需一種性能更為優(yōu)異的鋁合金材料。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：：本發(fā)明的目的是提供一種低膨脹高溫鋁合金層狀電子封裝材料的制備方法，該方法成本低，制得的電子封裝材料強(qiáng)度大、密封性好、耐高溫性能優(yōu)異，熱膨脹系數(shù)低，加工性能好。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種低膨脹高溫鋁合金層狀電子封裝材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將al錠、cu錠、mg錠、si塊、ni組元混合均勻，在真空爐中，750-950℃、真空度≤10-2pa的條件下進(jìn)行熔煉，制得al-cu-mg-si-ni合金坯錠，然后對其進(jìn)行氣霧化制粉得到al-cu-mg-si-ni霧化粉末；(2)采用化學(xué)鍍的方法，在碳納米管表面鍍銅，制得表面包覆有銅膜的碳納米管，然后將其與制得的al-cu-mg-si-ni霧化粉末加入到三輥研磨機(jī)中研磨混合均勻，并將混合好的粉末在壓力130-220mpa，保壓時(shí)間為10-30min的條件下進(jìn)行冷靜壓成型，將冷等靜壓后的坯錠裝入金屬包套內(nèi)，420-560℃下進(jìn)行真空除氣30-90min，然后對真空除氣后的坯錠進(jìn)行擠壓成型，然后對擠壓成型后的坯料進(jìn)行固溶時(shí)效處理強(qiáng)化，去除包套，得到鋁基復(fù)合材料；(3)將鋁基復(fù)合材料-鋁板-鋁基復(fù)合材料疊層放置，然后進(jìn)行包套，脫氣密封，并將密封后的包套材料進(jìn)行熱等靜壓處理，然后高溫軋制，軋制后的材料冷卻至室溫，去除包套，得到低膨脹高溫鋁合金層狀電子封裝材料。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述al錠、cu錠、mg錠、si塊、ni組元按重量百分比計(jì)，其含量分別為：cu3.0-6.0％，mg0.8-1.8％，si16-25％，ni0.1-7％，余量為al。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述氣霧化制粉的條件為：al-cu-mg-si-ni合金坯錠的溫度為750-950℃，保溫時(shí)間為10-15min，氣霧化澆注溫度為750-950℃，霧化時(shí)的保護(hù)氣氛為氮?dú)?、氬氣、氦氣中的一種。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述碳納米管的長度為1-2μm，其直徑為20-50nm，表面涂覆銅薄膜的厚度為2-8nm。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述固溶時(shí)效處理的條件為：固溶溫度為430-500℃，保溫時(shí)間為1-4h；水冷，水溫為20-30℃，時(shí)效溫度為135-210℃，保溫時(shí)間為3-10h。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述擠壓成型的條件為：擠壓坯料加熱溫度為420-520℃，擠壓模具溫度為400-500℃，擠壓比為(10-30)：1。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(3)中，鋁基復(fù)合材料-鋁板-鋁基復(fù)合材料疊層放置時(shí)各層的厚度分別為1.5mm、3mm、1.5mm。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(3)中，所述熱等靜壓處理的條件為：700-1000℃，45-270mpa，保壓時(shí)間1-5h。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(3)中，所述高溫軋制的具體過程為：將包套材料放入加熱爐中，首先以10℃/min的速率升溫至700-800℃，保溫15-20min，然后以5℃/min的速率升溫至1200℃，保溫10-20min，然后迅速放入軋機(jī)開扎，道次變形量為10-25％，軋制總變形量為50-85％。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(3)中，軋制后材料冷卻的條件為：首先將包套材料冷卻至500-600℃，保溫5-10min，然后空冷至室溫。軋制溫度和初道次變形率以及軋制前的處理對材料的結(jié)合強(qiáng)度有顯著影響，本發(fā)明首先將層狀材料升溫至700-800℃，保溫一段時(shí)間，使得層與層之間的鋁原子可以進(jìn)行緩慢均勻的擴(kuò)散，形成一定的擴(kuò)散層，然后繼續(xù)升溫至1200℃，保溫一段時(shí)間，使得材料層間進(jìn)行初步結(jié)合，然后再放于軋制機(jī)上進(jìn)行軋制，使得材料層間結(jié)合強(qiáng)度大，制得的材料力學(xué)性能好。本發(fā)明采用熱軋復(fù)合，因?yàn)殇X基復(fù)合材料和al的強(qiáng)度相差較大，熱膨脹系數(shù)相差大，冷軋復(fù)合會出現(xiàn)界面結(jié)合不強(qiáng)和不完整現(xiàn)象。本發(fā)明具有以下有益效果：(1)首先本發(fā)明在al-cu-mg-si合金中添加適量的ni組元，其可以與基體材料形成耐熱相，有效提高了材料的高溫強(qiáng)度；本發(fā)明還在碳納米管表面鍍一層銅膜，然后將其加入到合金材料中，制得的材料穩(wěn)定性好，且還有效改善了材料的耐磨性能以及導(dǎo)電性能；(2)另一方面，本發(fā)明采用制得的鋁基復(fù)合材料與al板形成層狀材料，該材料為三明治結(jié)構(gòu)，制得的材料兼有鋁基復(fù)合材料與al板的優(yōu)點(diǎn)，導(dǎo)電性好，耐腐蝕性能優(yōu)異，熱膨脹系數(shù)低，力學(xué)性能佳。具體實(shí)施方式：為了更好的理解本發(fā)明，下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明，不會對本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。實(shí)施例1一種低膨脹高溫鋁合金層狀電子封裝材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將al錠、cu錠、mg錠、si塊、ni組元混合均勻，在真空爐中，750℃、真空度≤10-2pa的條件下進(jìn)行熔煉，制得al-cu-mg-si-ni合金坯錠，然后對其進(jìn)行氣霧化制粉得到al-cu-mg-si-ni霧化粉末；其中，al錠、cu錠、mg錠、si塊、ni組元按重量百分比計(jì)，其含量分別為：cu3.0％，mg0.8％，si16％，ni0.1％，余量為al；氣霧化制粉的條件為：al-cu-mg-si-ni合金坯錠的溫度為750℃，保溫時(shí)間為10min，氣霧化澆注溫度為750℃，霧化時(shí)的保護(hù)氣氛為氦氣；(2)采用化學(xué)鍍的方法，在碳納米管表面鍍銅，制得表面包覆有銅膜的碳納米管，然后將其與制得的al-cu-mg-si-ni霧化粉末加入到三輥研磨機(jī)中研磨混合均勻，并將混合好的粉末在壓力130mpa，保壓時(shí)間為10min的條件下進(jìn)行冷靜壓成型，將冷等靜壓后的坯錠裝入金屬包套內(nèi)，420℃下進(jìn)行真空除氣30min，然后對真空除氣后的坯錠進(jìn)行擠壓成型，然后對擠壓成型后的坯料進(jìn)行固溶時(shí)效處理強(qiáng)化，去除包套，得到鋁基復(fù)合材料；其中，碳納米管的長度為1μm，其直徑為20nm，表面涂覆銅薄膜的厚度為2nm，固溶時(shí)效處理的條件為：固溶溫度為430℃，保溫時(shí)間為1h；水冷，水溫為20-30℃，時(shí)效溫度為135℃，保溫時(shí)間為3h；擠壓成型的條件為：擠壓坯料加熱溫度為420℃，擠壓模具溫度為400℃，擠壓比為10：1；(3)將鋁基復(fù)合材料-鋁板-鋁基復(fù)合材料疊層放置，然后進(jìn)行包套，脫氣密封，并將密封后的包套材料進(jìn)行熱等靜壓處理，然后高溫軋制，軋制后的材料冷卻至室溫，去除包套，得到低膨脹高溫鋁合金層狀電子封裝材料；其中，熱等靜壓處理的條件為：700℃，45mpa，保壓時(shí)間1h；所述高溫軋制的具體過程為：將包套材料放入加熱爐中，首先以10℃/min的速率升溫至700℃，保溫15min，然后以5℃/min的速率升溫至1200℃，保溫10min，然后迅速放入軋機(jī)開扎，道次變形量為10％，軋制總變形量為50％；軋制后材料冷卻的條件為：首先將包套材料冷卻至500℃，保溫5min，然后空冷至室溫。實(shí)施例2一種低膨脹高溫鋁合金層狀電子封裝材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將al錠、cu錠、mg錠、si塊、ni組元混合均勻，在真空爐中，950℃、真空度≤10-2pa的條件下進(jìn)行熔煉，制得al-cu-mg-si-ni合金坯錠，然后對其進(jìn)行氣霧化制粉得到al-cu-mg-si-ni霧化粉末；其中，al錠、cu錠、mg錠、si塊、ni組元按重量百分比計(jì)，其含量分別為：cu6.0％，mg1.8％，si25％，ni7％，余量為al；氣霧化制粉的條件為：al-cu-mg-si-ni合金坯錠的溫度為950℃，保溫時(shí)間為15min，氣霧化澆注溫度為950℃，霧化時(shí)的保護(hù)氣氛為氬氣；(2)采用化學(xué)鍍的方法，在碳納米管表面鍍銅，制得表面包覆有銅膜的碳納米管，然后將其與制得的al-cu-mg-si-ni霧化粉末加入到三輥研磨機(jī)中研磨混合均勻，并將混合好的粉末在壓力220mpa，保壓時(shí)間為30min的條件下進(jìn)行冷靜壓成型，將冷等靜壓后的坯錠裝入金屬包套內(nèi)，560℃下進(jìn)行真空除氣90min，然后對真空除氣后的坯錠進(jìn)行擠壓成型，然后對擠壓成型后的坯料進(jìn)行固溶時(shí)效處理強(qiáng)化，去除包套，得到鋁基復(fù)合材料；其中，碳納米管的長度為2μm，其直徑為50nm，表面涂覆銅薄膜的厚度為8nm，固溶時(shí)效處理的條件為：固溶溫度為500℃，保溫時(shí)間為4h；水冷，水溫為20-30℃，時(shí)效溫度為210℃，保溫時(shí)間為10h；擠壓成型的條件為：擠壓坯料加熱溫度為520℃，擠壓模具溫度為500℃，擠壓比為30：1；(3)將鋁基復(fù)合材料-鋁板-鋁基復(fù)合材料疊層放置，然后進(jìn)行包套，脫氣密封，并將密封后的包套材料進(jìn)行熱等靜壓處理，然后高溫軋制，軋制后的材料冷卻至室溫，去除包套，得到低膨脹高溫鋁合金層狀電子封裝材料；其中，熱等靜壓處理的條件為：1000℃，270mpa，保壓時(shí)間5h；所述高溫軋制的具體過程為：將包套材料放入加熱爐中，首先以10℃/min的速率升溫至800℃，保溫20min，然后以5℃/min的速率升溫至1200℃，保溫20min，然后迅速放入軋機(jī)開扎，道次變形量為25％，軋制總變形量為75％；軋制后材料冷卻的條件為：首先將包套材料冷卻至600℃，保溫10min，然后空冷至室溫。實(shí)施例3一種低膨脹高溫鋁合金層狀電子封裝材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將al錠、cu錠、mg錠、si塊、ni組元混合均勻，在真空爐中，800℃、真空度≤10-2pa的條件下進(jìn)行熔煉，制得al-cu-mg-si-ni合金坯錠，然后對其進(jìn)行氣霧化制粉得到al-cu-mg-si-ni霧化粉末；其中，al錠、cu錠、mg錠、si塊、ni組元按重量百分比計(jì)，其含量分別為：cu3.5％，mg1.1％，si18％，ni2％，余量為al；氣霧化制粉的條件為：al-cu-mg-si-ni合金坯錠的溫度為800℃，保溫時(shí)間為10min，氣霧化澆注溫度為800℃，霧化時(shí)的保護(hù)氣氛為氮?dú)猓?2)采用化學(xué)鍍的方法，在碳納米管表面鍍銅，制得表面包覆有銅膜的碳納米管，然后將其與制得的al-cu-mg-si-ni霧化粉末加入到三輥研磨機(jī)中研磨混合均勻，并將混合好的粉末在壓力150mpa，保壓時(shí)間為15min的條件下進(jìn)行冷靜壓成型，將冷等靜壓后的坯錠裝入金屬包套內(nèi)，460℃下進(jìn)行真空除氣40min，然后對真空除氣后的坯錠進(jìn)行擠壓成型，然后對擠壓成型后的坯料進(jìn)行固溶時(shí)效處理強(qiáng)化，去除包套，得到鋁基復(fù)合材料；其中，碳納米管的長度為1μm，其直徑為30nm，表面涂覆銅薄膜的厚度為4nm，固溶時(shí)效處理的條件為：固溶溫度為450℃，保溫時(shí)間為2h；水冷，水溫為20-30℃，時(shí)效溫度為150℃，保溫時(shí)間為4h；擠壓成型的條件為：擠壓坯料加熱溫度為440℃，擠壓模具溫度為400℃，擠壓比為15：1；(3)將鋁基復(fù)合材料-鋁板-鋁基復(fù)合材料疊層放置，然后進(jìn)行包套，脫氣密封，并將密封后的包套材料進(jìn)行熱等靜壓處理，然后高溫軋制，軋制后的材料冷卻至室溫，去除包套，得到低膨脹高溫鋁合金層狀電子封裝材料；其中，熱等靜壓處理的條件為：800℃，80mpa，保壓時(shí)間2h；所述高溫軋制的具體過程為：將包套材料放入加熱爐中，首先以10℃/min的速率升溫至750℃，保溫15min，然后以5℃/min的速率升溫至1200℃，保溫15min，然后迅速放入軋機(jī)開扎，道次變形量為10％，軋制總變形量為80％；軋制后材料冷卻的條件為：首先將包套材料冷卻至550℃，保溫5min，然后空冷至室溫。實(shí)施例4一種低膨脹高溫鋁合金層狀電子封裝材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將al錠、cu錠、mg錠、si塊、ni組元混合均勻，在真空爐中，850℃、真空度≤10-2pa的條件下進(jìn)行熔煉，制得al-cu-mg-si-ni合金坯錠，然后對其進(jìn)行氣霧化制粉得到al-cu-mg-si-ni霧化粉末；其中，al錠、cu錠、mg錠、si塊、ni組元按重量百分比計(jì)，其含量分別為：cu4.0％，mg1.5％，si20％，ni3.5％，余量為al；氣霧化制粉的條件為：al-cu-mg-si-ni合金坯錠的溫度為850℃，保溫時(shí)間為10min，氣霧化澆注溫度為850℃，霧化時(shí)的保護(hù)氣氛為氬氣；(2)采用化學(xué)鍍的方法，在碳納米管表面鍍銅，制得表面包覆有銅膜的碳納米管，然后將其與制得的al-cu-mg-si-ni霧化粉末加入到三輥研磨機(jī)中研磨混合均勻，并將混合好的粉末在壓力180mpa，保壓時(shí)間為20min的條件下進(jìn)行冷靜壓成型，將冷等靜壓后的坯錠裝入金屬包套內(nèi)，510℃下進(jìn)行真空除氣50min，然后對真空除氣后的坯錠進(jìn)行擠壓成型，然后對擠壓成型后的坯料進(jìn)行固溶時(shí)效處理強(qiáng)化，去除包套，得到鋁基復(fù)合材料；其中，碳納米管的長度為2μm，其直徑為30nm，表面涂覆銅薄膜的厚度為5nm，固溶時(shí)效處理的條件為：固溶溫度為460℃，保溫時(shí)間為3h；水冷，水溫為20-30℃，時(shí)效溫度為170℃，保溫時(shí)間為6h；擠壓成型的條件為：擠壓坯料加熱溫度為460℃，擠壓模具溫度為450℃，擠壓比為20：1；(3)將鋁基復(fù)合材料-鋁板-鋁基復(fù)合材料疊層放置，然后進(jìn)行包套，脫氣密封，并將密封后的包套材料進(jìn)行熱等靜壓處理，然后高溫軋制，軋制后的材料冷卻至室溫，去除包套，得到低膨脹高溫鋁合金層狀電子封裝材料；其中，熱等靜壓處理的條件為：900℃，140mpa，保壓時(shí)間3h；所述高溫軋制的具體過程為：將包套材料放入加熱爐中，首先以10℃/min的速率升溫至800℃，保溫20min，然后以5℃/min的速率升溫至1200℃，保溫12min，然后迅速放入軋機(jī)開扎，道次變形量為25％，軋制總變形量為50％；軋制后材料冷卻的條件為：首先將包套材料冷卻至500℃，保溫10min，然后空冷至室溫。實(shí)施例5一種低膨脹高溫鋁合金層狀電子封裝材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將al錠、cu錠、mg錠、si塊、ni組元混合均勻，在真空爐中，900℃、真空度≤10-2pa的條件下進(jìn)行熔煉，制得al-cu-mg-si-ni合金坯錠，然后對其進(jìn)行氣霧化制粉得到al-cu-mg-si-ni霧化粉末；其中，al錠、cu錠、mg錠、si塊、ni組元按重量百分比計(jì)，其含量分別為：cu5.0％，mg1.6％，si21％，ni5.5％，余量為al；氣霧化制粉的條件為：al-cu-mg-si-ni合金坯錠的溫度為900℃，保溫時(shí)間為10min，氣霧化澆注溫度為900℃，霧化時(shí)的保護(hù)氣氛為氮?dú)猓?2)采用化學(xué)鍍的方法，在碳納米管表面鍍銅，制得表面包覆有銅膜的碳納米管，然后將其與制得的al-cu-mg-si-ni霧化粉末加入到三輥研磨機(jī)中研磨混合均勻，并將混合好的粉末在壓力200mpa，保壓時(shí)間為30min的條件下進(jìn)行冷靜壓成型，將冷等靜壓后的坯錠裝入金屬包套內(nèi)，530℃下進(jìn)行真空除氣70min，然后對真空除氣后的坯錠進(jìn)行擠壓成型，然后對擠壓成型后的坯料進(jìn)行固溶時(shí)效處理強(qiáng)化，去除包套，得到鋁基復(fù)合材料；其中，碳納米管的長度為2μm，其直徑為40nm，表面涂覆銅薄膜的厚度為7nm，固溶時(shí)效處理的條件為：固溶溫度為480℃，保溫時(shí)間為3.5h；水冷，水溫為20-30℃，時(shí)效溫度為190℃，保溫時(shí)間為8h；擠壓成型的條件為：擠壓坯料加熱溫度為180℃，擠壓模具溫度為500℃，擠壓比為25：1；(3)將鋁基復(fù)合材料-鋁板-鋁基復(fù)合材料疊層放置，然后進(jìn)行包套，脫氣密封，并將密封后的包套材料進(jìn)行熱等靜壓處理，然后高溫軋制，軋制后的材料冷卻至室溫，去除包套，得到低膨脹高溫鋁合金層狀電子封裝材料；其中，熱等靜壓處理的條件為：900℃，230mpa，保壓時(shí)間4h；所述高溫軋制的具體過程為：將包套材料放入加熱爐中，首先以10℃/min的速率升溫至700℃，保溫20min，然后以5℃/min的速率升溫至1200℃，保溫15min，然后迅速放入軋機(jī)開扎，道次變形量為20％，軋制總變形量為80％；軋制后材料冷卻的條件為：首先將包套材料冷卻至550℃，保溫10min，然后空冷至室溫。對比例1鋁基復(fù)合材料中未添加ni元素，其他制備條件和實(shí)施例5相同。對比例2鋁基復(fù)合材料中未添加表面包覆有銅膜的碳納米管，其他制備條件和實(shí)施例5相同。對比例3步驟(3)中，高溫軋制過程中直接升溫至1200℃處理，其他制備條件和實(shí)施例5相同。對比例4步驟(3)中，冷卻過程中直接隨爐冷卻至室溫，其他條件和實(shí)施例5相同。下面對本發(fā)明制得的復(fù)合層狀電子封裝材料做性能測試。1、反復(fù)彎曲試驗(yàn)在0-90°之間反復(fù)垂直彎曲試樣，直到試樣出現(xiàn)界面分層或是一側(cè)金屬龜裂為止，在彎曲次數(shù)相同的情況下如若樣品在界面沒有出現(xiàn)剝離、翹起等現(xiàn)象而只是整體的脆斷或是只有一側(cè)金屬層龜裂，則表明界面結(jié)合良好，結(jié)合強(qiáng)度高，否則，出現(xiàn)了分層現(xiàn)象，則說明界面結(jié)合度不夠。其結(jié)果如表1所示；表1實(shí)驗(yàn)失效前彎曲的次數(shù)及失效情況實(shí)施例140b實(shí)施例242b實(shí)施例350b實(shí)施例448b實(shí)施例553b對比例136b對比例220b對比例310a對比例418aa：出現(xiàn)了界面分層b：完全斷裂或一側(cè)金屬龜裂從上述數(shù)據(jù)來看，在高溫軋制的過程中，不同溫度分段處理后再壓制，制得的材料結(jié)合性能更高，界面強(qiáng)度更大，這是因?yàn)橄壬郎氐揭欢囟忍幚硪欢螘r(shí)間，然后再升溫處理時(shí)，更有利于層間鋁原子的擴(kuò)散，其擴(kuò)散的也更均勻，從而有效提高了界面強(qiáng)度。2、拉伸性能拉伸試樣的尺寸按照gb/t228-2002規(guī)定的拉伸試樣進(jìn)行澆注準(zhǔn)備，高溫拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，需在試棒兩頭加工m16螺紋，高溫拉伸試驗(yàn)在gmt5305萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，先將試棒隨爐升溫至300℃，保溫30min，然后進(jìn)行高溫拉伸試驗(yàn)，最大載荷30kn，拉伸速率3mm/min。2、磨損試驗(yàn)?zāi)湍バ阅軠y定采用gb/t12444.2-90標(biāo)準(zhǔn)，在濟(jì)南試驗(yàn)機(jī)廠mrh-3型高速環(huán)塊磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行干摩擦。試驗(yàn)采用環(huán)塊對磨方法，試樣尺寸采用12.32×12.32×19.05mm標(biāo)準(zhǔn)試塊。對磨材料為gcr15鋼，試驗(yàn)載荷為49n，磨損時(shí)間30min，對磨環(huán)轉(zhuǎn)速200r/min。試樣在試驗(yàn)條件下的磨損率用下式計(jì)算：u＝mv/(mpl)式中：u——磨損率(m3·n-1·m-1)m——磨損量(g)m——試樣磨損前質(zhì)量(g)p——載荷(n)v——試樣體積(m3)l——相對磨損距離(m)3、熱膨脹試驗(yàn)采用φ5mm×25mm的圓柱試樣測試cnts含量不同的cnts/al復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)(cte)，同時(shí)測試了純鋁和通過球磨后的純鋁樣品的熱膨脹系數(shù)作為對比。測試溫度范圍為0～300℃，升溫速率為5℃/min。4、耐蝕性測試化學(xué)浸泡腐蝕試驗(yàn)的腐蝕溶液采用3.5％nacl，每個(gè)浸泡用的燒杯中腐蝕液加入量為250ml，大于一般20ml/cm2的面容比要求。為防止試驗(yàn)過程中溶液的蒸發(fā)，燒杯口用塑料膜罩住。試驗(yàn)采用完全浸入法，腐蝕周期為30天，試驗(yàn)溫度為室溫。為清除浸漬腐蝕試樣表面的腐蝕產(chǎn)物，需選擇一種只清除腐蝕產(chǎn)物而對試樣基體不腐蝕的清除液。本試驗(yàn)采用了化學(xué)清洗法，即將10gcro3與25ml磷酸用蒸餾水稀釋至500ml，加熱至80℃對腐蝕后試樣清洗8min，以清除腐蝕產(chǎn)物。試樣清除腐蝕產(chǎn)物后經(jīng)蒸餾水、酒精超聲清洗后，烘干、稱重。試樣受腐蝕程度以腐蝕率(c)評價(jià)，腐蝕速率可采用下式計(jì)算：c＝(w0-w1)/w0w0為試樣浸泡腐蝕前的質(zhì)量，g；w1為試樣浸泡腐蝕并除去腐蝕產(chǎn)物后的質(zhì)量，g。測試結(jié)果如表2所示：表2300℃，拉伸強(qiáng)度，mpa磨損率，m3·n-1·m-1熱膨脹系數(shù)，k-1腐蝕率實(shí)施例13200.073×10-1419.5×10-60.015實(shí)施例23150.072×10-1418.3×10-60.015實(shí)施例33220.069×10-1418.0×10-60.012實(shí)施例43280.072×10-1417.5×10-60.011實(shí)施例53150.068×10-1417.0×10-60.012對比例11030.078×10-1417.3×10-60.021對比例21151.568×10-1417.5×10-60.121對比例31201.025×10-1418.2×10-60.208對比例41831.001×10-1417.5×10-60.125從上述數(shù)據(jù)來看，本發(fā)明制得的材料耐磨性更好，熱膨脹性能以及耐高溫性能更優(yōu)異，化學(xué)穩(wěn)定性更好。當(dāng)前第1頁12