本發(fā)明涉及鋁基復(fù)合材料制備，尤其涉及一種sic改性顆粒多模式強(qiáng)化鋁基復(fù)合材料制備方法。

背景技術(shù)：

1、碳化硅(sic)顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料是指以碳化硅顆粒充當(dāng)增強(qiáng)相，以鋁或鋁合金作為基體的一種復(fù)合材料，因具有低密度、低價格、高的比強(qiáng)度和比彈性模量、耐磨耐腐蝕、良好的高溫性能和加工特性已成為炙手可熱的新型結(jié)構(gòu)材料，已廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域、電子領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域及體育產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域，如應(yīng)用在航空發(fā)動機(jī)靜子葉片、汽車剎車盤、活塞、驅(qū)動桿和發(fā)動機(jī)缸體等結(jié)構(gòu)件中。目前其制備方法有粉末冶金法、擠壓鑄造法、噴射沉積法、快速凝固法、攪拌鑄造法、原位合成法等多種方法，但在各類sic顆粒鋁基復(fù)合材料制備過程中，由于存在著sic增強(qiáng)顆粒與基體金屬間的潤濕、界面反應(yīng)的問題，其生成的脆性產(chǎn)物al4c3常以不連續(xù)的片狀或盤狀的形式在sic表面形成，且al4c3具有很強(qiáng)的吸水性、易水解特點(diǎn)，會導(dǎo)致材料性能達(dá)不到預(yù)期要求。

2、在碳化硅含量一定條件下，為保證sic顆粒的有效加入，提升強(qiáng)化效果，目前主要是對sic顆粒進(jìn)行表面改性處理來提高界面結(jié)合性以達(dá)到材料性能強(qiáng)化的目的，但是僅僅通過表面改性處理的sic顆粒制備得到的sic顆粒鋁基復(fù)合材料的延伸率較低，復(fù)合材料實用范圍小，因此本發(fā)明提出一種sic改性顆粒多模式強(qiáng)化鋁基復(fù)合材料制備方法來解決此問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明意在提供一種sic改性顆粒多模式強(qiáng)化鋁基復(fù)合材料制備方法，以解決現(xiàn)有表面改性處理的sic顆粒與鋁基體結(jié)合得到的復(fù)合材料性能提升方式較為單一，延伸率較低的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種sic改性顆粒多模式強(qiáng)化鋁基復(fù)合材料制備方法，包括以下步驟：

4、s1、通過化學(xué)鍍工藝對sic顆粒進(jìn)行表面鍍銅以制備表面改性sic顆粒；

5、s2、制備柔性sic顆粒；

6、s3、將s1制備的表面改性sic顆粒、s2制備的柔性sic顆粒與鋁基體粉末混合，混粉時間為2h；

7、s4、將s3得到的混合物進(jìn)行冷壓，其中壓力12mpa，保壓時間40min；

8、s5、將s4得到的冷壓樣進(jìn)行真空熱壓燒結(jié)，其中燒結(jié)壓力30mpa，燒結(jié)溫度605℃，保壓時間50min；

9、s6、將步驟s5燒結(jié)得到的坯料在450℃下擠壓成棒材，擠壓比14:1；

10、s7、將步驟s6得到的棒材進(jìn)行雙級固溶處理與時效處理。

11、進(jìn)一步地，在步驟s1中，鍍銅的具體方法為：

12、a1、采用乙醇溶液對sic顆粒進(jìn)行去油處理；

13、a2、采用氫氟酸對a1處理得到的sic顆粒進(jìn)行粗化處理；

14、a3、采用鹽酸和氯化亞錫對a2處理得到的sic顆粒進(jìn)行敏化處理；

15、a4、采用硝酸銀和氨水對a3處理得到的sic顆粒進(jìn)行活化處理；

16、a5、采用鍍液在50℃下對a4處理得到的sic顆粒進(jìn)行施鍍處理。

17、進(jìn)一步地，在步驟a5中，所述鍍液是由硫酸銅、甲醛、edta、氫氧化鈉與碳酸鈉配置的ph值為12的溶液。

18、進(jìn)一步地，在步驟s2中，制備柔性顆粒的具體方法為：

19、b1、基于步驟s1制備得到的表面改性sic顆粒與未表面改性sic顆粒制備鋁基體的復(fù)合材料；

20、b2、將b1制備的復(fù)合材料通過車削得到鋁基復(fù)合材料碎屑；

21、b3、通過球磨方法將b1得到的碎屑打磨成顆粒狀，得到柔性sic顆粒。

22、進(jìn)一步地，在步驟s3與b1中，所述鋁基體的材質(zhì)為為7075鋁合金。

23、技術(shù)方案的有益效果：

24、本發(fā)明用表面改性與柔性增強(qiáng)顆粒雙重增強(qiáng)方法，并基于粉末冶金法制備sic增強(qiáng)顆粒復(fù)合強(qiáng)化鋁基復(fù)合材料，克服了傳統(tǒng)sic增強(qiáng)顆粒鋁基復(fù)合材料延伸率低、強(qiáng)韌性差的問題，在粉末冶金制備過程中，通過引入表面鍍銅sic顆粒和柔性sic顆粒，從而提升了復(fù)合材料的性能。

技術(shù)特征：

1.一種sic改性顆粒多模式強(qiáng)化鋁基復(fù)合材料制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種sic改性顆粒多模式強(qiáng)化鋁基復(fù)合材料制備方法，其特征在于，在步驟s1中，鍍銅的具體方法為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種sic改性顆粒多模式強(qiáng)化鋁基復(fù)合材料制備方法，其特征在于，在步驟a5中，所述鍍液是由硫酸銅、甲醛、edta、氫氧化鈉與碳酸鈉配置的ph值為12的溶液。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種sic改性顆粒多模式強(qiáng)化鋁基復(fù)合材料制備方法，其特征在于，在步驟s2中，制備柔性顆粒的具體方法為：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種sic改性顆粒多模式強(qiáng)化鋁基復(fù)合材料制備方法，其特征在于，在步驟s3與b1中，所述鋁基體的材質(zhì)為為7075鋁合金。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于鋁基復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種SiC改性顆粒多模式強(qiáng)化鋁基復(fù)合材料制備方法，包括以下步驟：S1、通過化學(xué)鍍工藝對SiC顆粒進(jìn)行表面鍍銅以制備表面改性SiC顆粒；S2、制備柔性SiC顆粒；S3、將S1制備的表面改性SiC顆粒、S2制備的柔性SiC顆粒與鋁基體粉末混合；S4、將S3得到的混合物進(jìn)行冷壓；S5、將S4得到的冷壓樣進(jìn)行真空熱壓燒結(jié)；S6、將S5燒結(jié)得到的坯料在450℃下擠壓成棒材；S7、將S6得到的棒材進(jìn)行雙級固溶處理與時效處理；解決了現(xiàn)有表面改性處理的SiC顆粒與鋁基體結(jié)合得到的復(fù)合材料性能提升方式較為單一，延伸率較低的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：甘國強(qiáng),董俊輔,王可成,韓震,薛克敏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17