专利名称：纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及泡沫铝基复合材料及其制备方法。
背景技术：
陶瓷颗粒(如SiC，Si02, TiB2, A1203, Si3N4和TiC)增强泡沫铝基复合材料是最近 几年发展起来的一种新型泡沫金属材料，它在保持泡沫铝良好的功能特性(如吸声、隔热、 阻燃、减震吸能和电磁屏蔽)的基础上，由于加入高强度、高硬度的陶瓷颗粒作为泡沫铝的 增强体，材料的力学性能(如抗拉强度、屈服强度和刚度)得到改善。目前，加入到泡沫铝中的增强体都为微米级陶瓷颗粒，属于大孔径泡沫铝材，虽然 力学性能有所提高，但仍然无法完全满足作为结构材料的性能要求。目前常规熔体发泡法 所用的陶瓷颗粒只能是微米级尺寸，得到的孔径一般为2 6mm，属于大孔径泡沫铝材。由 于现有陶瓷颗粒增强泡沫铝的制备方法采用的是微米级陶瓷颗粒增强体，所形成的是大孔 径泡沫结构，从而无法大幅度提高材料的力学性能。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的制备方法中陶 瓷颗粒为微米级，无法实现纳米陶瓷颗粒均勻分布，导致现有陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合 材料孔径大、压缩屈服强度低的问题，从而提供纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料及其 制备方法。本发明的纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料按体积百分比由87% 98%铝或 铝合金粉、 5% CaC03和 8%纳米陶瓷颗粒制成。本发明的纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的制备方法是通过以下步骤实现 的一、按体积百分比将87% 98%铝或铝合金粉、 5% CaC03和 8%纳米陶瓷 颗粒混合后的原料粉体放入球磨罐中，再加入硬脂酸，然后将球磨罐在球磨机上球磨混粉 8 18h得混合粉体，其中，球料质量比为10 1 25 1，转速为150 250r/min，硬脂 酸的质量是原料粉体总质量的 3%;二、将混合粉体装入石墨模具内，再将石墨模具放 入真空热压烧结炉中后抽真空至0. 01 0. lPa，然后以10 20°C /min的升温速率加热至 400 450°C后保温20 40min，然后再继续加热至500 650°C后对石墨模具中的混合粉 末施加10 30MPa的压力，保压60 120min后随炉冷却至室温，退模，即获得预制体；三、 将预制体加热至400 550°C，保温20 60min后采用正挤压方式进行热挤压变形得半成 品，其中挤压比为9 1 36 1 ；四、把半成品加热到660°C 740°C，然后保温6 16min 后冷却至室温，即得纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料。本发明中纳米陶瓷颗粒的尺寸为20 80nm。本发明的纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的孔径小于1mm，孔隙率在40% 82%，密度在0. 5 1. 68g/cm3，压缩屈服强度达到50 98MPa，是一种新型的轻质、高强、 小孔径的功能结构一体复合材料。
本发明采用粉末冶金发泡法，工艺简单，操作简易，并且原材料来源便利，采用纳 米陶瓷颗粒作为增强陶瓷颗粒，价格低廉的CaC03粉末作为发泡剂，低成本地制备得到了小 孔径、孔分布均勻、压缩屈服强度大的纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料。本发明通过球磨混粉成功地将纳米陶瓷颗粒均勻分散地分布至原料粉体中，克服 了现有常规熔体发泡法无法制备纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的难题，同时能够克 服纳米陶瓷颗粒容易团聚、难以分布均勻的问题。再通过真空热压烧结和加热发泡工艺， 得到小孔径(小于1mm)、高压缩屈服强度(50 98MPa)的纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复 合材料。纳米陶瓷颗粒分散至泡沫铝基复合材料中具有以下两方面的作用一方面纳米陶 瓷颗粒弥散强化可以大幅度提高泡沫铝基复合材料的力学性能；另一方面，加入纳米陶瓷 颗粒可以缩小纳米陶瓷颗粒相互的间距，从而细化孔径，使得孔径减小到1mm以下(0. 1 1mm)，气孔数量大量增多，能显著分散孔的缺陷，使得泡沫铝基复合材料结构的均勻化程度 大大提高。本发明采用CaC03粉末作为发泡剂，CaC03在600°C以上就会发生分解产生二氧化 碳气体，分解反应式为:CaC03 = Ca0+C02 t。与TiH2发泡剂相比，CaC03不仅价格低廉，且 无需采取复杂的预处理；加热分解发泡时，分解速度相对平缓，有利于生成稳定的气泡，可 以很好地控制泡沫铝基复合材料的孔结构，气孔分布可控。通过步骤四的加热发泡处理，得 到气孔分布均勻，大小均一的纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料。本发明的纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的压缩屈服强度(50 98MPa)是 现有陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的压缩屈服强度(5 25MPa)的2 20倍。本发明的制备方法同时采用了真空热压烧结和热挤压变形工艺，可制备形状复杂 的预制品，而且工艺简单，成本低，便于产业化生产。
图1是具体实施方式
二十七的纳米SiC陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的扫描电 子显微镜(SEM)形貌图。
具体实施例方式本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式
，还包括各具体实施方式
间的 任意组合。
具体实施方式
一本实施方式纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料按体积百分比 由87% 98%铝或铝合金粉、 5% CaC03和1 % 8%纳米陶瓷颗粒制成。本实施方式的纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的孔径小于1mm，孔隙率在 40% 82%，密度在0. 5 1. 68g/cm3，压缩屈服强度达到50 98MPa，是一种新型的轻质、 高强、小孔径的功能结构一体复合材料。比现有制备方法得到的陶瓷颗粒增强泡沫铝基复 合材料的压缩屈服强度(5 25MPa)提高了 2 20倍。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一不同的是原料粉体中纳米陶瓷颗 粒为碳化硅(SiC)、氧化硅(Si02)、氧化铝(A1203)、二硼化钛(TiB2)、氮化硅(Si3N4)或碳化 钛(TiC)。其它参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一或二不同的是纳米陶瓷颗粒的粒径为20 80nm。其它参数与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一、二或三不同的是原料粉体中铝 合金粉为Al-Cu系合金(2xxx)粉、Al-Mg-Si系合金(6XXX)粉或者Al-Si系合金(4xxx) 粉。其它参数与具体实施方式
一、二或三相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
四不同的是Al-Cu系合金粉为2024 或者2014铝合金粉，、A1-Mg-Si系合金为6013、6061、6091或者6063铝合金粉，或者Al_Si 系合金粉为4032、4043或者4343铝合金粉。其它参数与具体实施方式
四相同。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
一至五不同的是纳米陶瓷颗粒增强 泡沫铝基复合材料按体积百分比由90 % 95 %铝或铝合金粉、3 % 5 % CaC03和1 % 5 % 纳米陶瓷颗粒制成。其它参数与具体实施方式
一至五相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
一至五不同的是纳米陶瓷颗粒增强 泡沫铝基复合材料按体积百分比由92%铝或铝合金粉、5% CaC03和3%纳米陶瓷颗粒制 成。其它参数与具体实施方式
一至五相同。本实施方式的纳米陶瓷颗粒的粒径为30 50nm，纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复 合材料的孔隙率为50% 72%，密度在0. 8 1. 30g/cm3，压缩屈服强度达到50 98MPa。
具体实施方式
八本实施方式纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的制备方法是 通过以下步骤实现的一、按体积百分比将87% 98%铝或铝合金粉、 5% CaC03和
8%纳米陶瓷颗粒混合后的原料粉体放入球磨罐中，再加入硬脂酸，然后将球磨罐在 球磨机上球磨混粉8 18h得混合粉体，其中，球料质量比为10 1 25 1，转速为150 250r/min，硬脂酸的质量是原料粉体总质量的 3% ；二、将混合粉体装入石墨模具内， 再将石墨模具放入真空热压烧结炉中后抽真空至0. 01 0. lPa，然后以10 20°C /min的 升温速率加热至400 450°C后保温20 40min，然后再继续加热至500 650°C后对石墨 模具中的混合粉体施加10 30MPa的压力，保压60 120min后随炉冷却至室温，退模，即 获得预制体；三、将预制体加热至400 550°C，保温20 60min后采用正挤压方式进行热 挤压变形得半成品，其中挤压比为9 1 36 1 ；四、把半成品加热到660°C 740°C，然 后保温6 16min后冷却至室温，即得纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料。本实施方式步骤一中铝合金粉的粒径为10 50 y m,纳米陶瓷颗粒的粒径为20 80nm, CaC03粉末的粒径为4 22 ii m。本实施方式步骤二真空热压烧结工艺中采取分段式加热方式，首先加热至400 450°C的条件下保温30min，目的是使硬脂酸分解成气体，然后通过真空泵将其排除。本实施方式步骤三的热挤压变形改善预制体中纳米陶瓷颗粒和CaC03颗粒发泡剂 分布的均勻性，进一步提高了预制体的致密度；步骤四的加热发泡过程是将预制体加热从 而实现CaC03的受热分解释放二氧化碳气体，从而迫使软化的预制体膨胀，形成多孔的纳米 陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料。本发明采用粉末冶金发泡法，工艺简单，操作简易，并且原材料来源便利，采用纳 米陶瓷颗粒作为增强陶瓷颗粒，价格低廉的CaC03粉末作为发泡剂，低成本地制备得到了小 孔径(小于1mm)、孔分布均勻、压缩屈服强度大(50 98MPa)的纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝 基复合材料。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
八不同的是步骤一中按体积百分比将90% 95%铝或铝合金粉、3% 5% CaC03和 5%纳米陶瓷颗粒混合后的原料粉 体放入球磨罐中。其它步骤及参数与具体实施方式
八相同。
具体实施方式
十本实施方式与具体实施方式
八不同的是步骤一中按体积百分比 将92%铝或铝合金粉、5% CaC03和3%纳米陶瓷颗粒混合后的原料粉体放入球磨罐中。其 它步骤及参数与具体实施方式
八相同。
具体实施方式
十一本实施方式与具体实施方式
八、九或十不同的是步骤一中铝 合金粉为Al-Cu系合金(2xxx)粉、Al-Mg-Si系合金(6XXX)粉或者Al-Si系合金(4xxx) 粉。其它步骤及参数与具体实施方式
八、九或十相同。本实施方式的铝合金为市售产品。
具体实施方式
十二 本实施方式与具体实施方式
十一不同的是Al-Cu系合金粉为 2024或者2014铝合金粉，Al-Mg-Si系合金粉为6013、6061、6091或者6063铝合金粉，Al-Si 系合金粉为4032、4043或者4343铝合金粉。其它步骤及参数与具体实施方式
十一相同。
具体实施方式
十三本实施方式与具体实施方式
八至十二不同的是步骤一中纳米 陶瓷颗粒为碳化硅(Sic)、氧化硅(Si02)、氧化铝(A1203)、二硼化钛(TiB2)、氮化硅(Si3N4) 或碳化钛(TiC)。其它参数与具体实施方式
一相同。本实施方式中纳米陶瓷颗粒均为市售产品，粒径为20 80nm。
具体实施方式
十四本实施方式与具体实施方式
八至十三不同的是步骤一中的球 磨机为QM-3SP4行星式球磨机，其中球料质量比为15 1 20 1，转速为150 250r/ min。其它步骤及参数与具体实施方式
八至十三相同。
具体实施方式
十五本实施方式与具体实施方式
八至十四不同的是步骤一中硬脂 酸的质量是原料粉体总质量的1. 5% 2. 5%。其它步骤及参数与具体实施方式
八至十四 相同。
具体实施方式
十六本实施方式与具体实施方式
八至十四不同的是步骤一中硬脂 酸的质量是原料粉体总质量的2%。其它步骤及参数与具体实施方式
八至十四相同。
具体实施方式
十七本实施方式与具体实施方式
八至十六不同的是步骤二中抽真 空至0. 03 0. 08Pa。其它步骤及参数与具体实施方式
八至十六相同。
具体实施方式
十八本实施方式与具体实施方式
八至十六不同的是步骤二中抽真 空至0. 06Pa。其它步骤及参数与具体实施方式
八至十六相同。
具体实施方式
十九本实施方式与具体实施方式
八至十八不同的是步骤二中对石 墨模具中的混合粉体施加15 25MPa的压力，并保压60 lOOmin。其它步骤及参数与具 体实施方式八至十八相同。
具体实施方式
二十本实施方式与具体实施方式
八至十八不同的是步骤二中对石 墨模具中的混合粉体施加20MPa的压力，并保压80min。其它步骤及参数与具体实施方式
八 至十八相同。
具体实施方式
二十一本实施方式与具体实施方式
八至二十不同的是步骤三中将 预制体加热至450°C，保温40min。其它步骤及参数与具体实施方式
八至二十相同。
具体实施方式
二十二 本实施方式与具体实施方式
八至二十一不同的是步骤三中 挤压比为16 1 25 1。其它步骤及参数与具体实施方式
八至二十一相同。
具体实施方式
二十三本实施方式与具体实施方式
八至二十一不同的是步骤三中挤压比为16 1。其它步骤及参数与具体实施方式
八至二十一相同。
具体实施方式
二十四本实施方式与具体实施方式
八至二十三不同的是步骤四中 将半成品加热至680 720°C，然后保温8 12min后冷却至室温。其它步骤及参数与具体 实施方式八至二十三相同。本实施方式的半成品加热温度和保温时间对得到的纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基 复合材料的孔隙率有直接的对应关系，加热温度高、保温时间长，则气孔越大，孔隙率越大。 但是保温时间不可过长，若保温时间过长，气孔变大连通从半成品中逸出，从而导致孔隙率 下降。
具体实施方式
二十五本实施方式与具体实施方式
八至二十三不同的是步骤四中 把半成品加热至700°C，然后保温8min后冷却至室温。其它步骤及参数与具体实施方式
八
至二十三相同。
具体实施方式
二十六本实施方式与具体实施方式
八至二十五不同的是步骤四中 把半成品放入电阻炉中进行加热、保温处理。其它步骤及参数与具体实施方式
八至二十五 相同。
具体实施方式
二十七本实施方式纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的制备方 法是通过以下步骤实现的一、按体积百分比将92%的2024铝合金粉、5% CaC03和3%的 纳米碳化硅(SiC)混合后的原料粉体放入球磨罐中，再加入硬脂酸，然后向球磨罐中充氩 气后密封球磨罐，然后将球磨罐放在QM-3SP4行星式球磨机上球磨混粉15h得混合粉体，其 中，球料质量比为15 1，转速为200r/min，硬脂酸的质量是原料粉体总质量的2%;二、将 混合粉体装入石墨模具内，再将石墨模具放入真空热压烧结炉中后抽真空至0. OlPa，然后 以15°C /min的升温速率加热至450°C后保温30min，然后再继续加热至580°C后对石墨模 具中的混合粉体施加15MPa的压力，保压lOOmin后随炉冷却至室温，退模，即获得预制体； 三、将预制体加热至450°C，保温30min后采用正挤压方式进行热挤压变形得半成品，其中 挤压比为16 1 ；四、把半成品加热到700°C，然后保温12min后冷却至室温，即得纳米SiC 陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料。本实施方式步骤一中2024铝合金粉的粒径为25 35 ii m,纳米陶瓷颗粒的粒径为 30 45nm，CaC03粉末的粒径为8 12 ii m。本实施方式得到的纳米SiC陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的扫描电子显微镜 (SEM)形貌图如图1所示，纳米SiC陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的孔径为0. 2 0. 8mm, 孔径分布均一。本实施方式采用阿基米德排水法对纳米SiC陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料 进行孔隙率和密度测试，结果显示纳米SiC陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的孔隙率为 71%，密度为0. 81g/cm3 ；采用Gleeble-1500D热力模拟试验机对纳米SiC陶瓷颗粒增强泡 沫铝基复合材料进行压缩屈服强度测试，测试结果为50. 4MPa。作为对比，本实施方式将步骤一中纳米陶瓷颗粒省略，按体积百分数将98%的 2024铝合金粉和2%的CaC03粉混合作为原料粉体，步骤四中将半成品加热至700°C，然后 保温lOmin，其它步骤及参数与本实施方式技术方案一样，得到孔隙率为71%的泡沫2024 铝合金材料。同时对孔隙率为71%的泡沫2024铝合金材料进行压缩屈服强度测试，测试结 果为 32. IMPa。
本实施方式的纳米SiC陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的压缩屈服强度 (50. 4MPa)是没有陶瓷颗粒增强的泡沫铝合金材料的压缩屈服强度(32. IMPa)的1. 57倍， 纳米SiC陶瓷颗粒起到了增强泡沫铝材料的功能。本实施方式的纳米SiC陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的压缩屈服强度 (50. 4MPa)是现有制备方法得到的陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的压缩屈服强度(5 25MPa)的 2. 02 10. 08 倍。
具体实施方式
二十八本实施方式与具体实施方式
二十七不同的是步骤四中把半 成品加热到700°C，然后保温lOmin后冷却至室温。其它步骤及参数与具体实施方式
二十七 相同。本实施方式采用具体实施方式
二十七中的方式对纳米SiC陶瓷颗粒增强泡沫铝 基复合材料进行孔隙率、密度及压缩屈服强度的测试，测试结果为孔隙率为65%，密度为
0.98g/cm3，压缩屈服强度为67. 5MPa。作为对比，本实施方式将步骤一中纳米陶瓷颗粒省略，按体积百分数将98%的 2024铝合金粉和2%的CaC03粉混合作为原料粉体，步骤四中将半成品加热至700°C，然后 保温12min，其它步骤及参数与本实施方式技术方案一样，得到孔隙率为65%的泡沫2024 铝合金材料。同时对孔隙率为65%的泡沫2024铝合金材料进行压缩屈服强度测试，测试结 果为42MPa。本实施方式的纳米SiC陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的压缩屈服强度 (67. 5MPa)是没有陶瓷颗粒增强的泡沫铝合金材料的压缩屈服强度(42MPa)的1.61倍，纳 米SiC陶瓷颗粒起到了增强泡沫铝材料的功能。本实施方式的纳米SiC陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的压缩屈服强度 (67. 5MPa)是现有制备方法得到的陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的压缩屈服强度(5 25MPa)的 2. 7 13. 5 倍。
具体实施方式
二十九本实施方式与具体实施方式
二十七不同的是步骤四中把半 成品加热到700°C，然后保温8min后冷却至室温。其它步骤及参数与具体实施方式
二十七 相同。本实施方式采用具体实施方式
二十七中的方式对纳米SiC陶瓷颗粒增强泡沫铝 基复合材料进行孔隙率、密度及压缩屈服强度的测试，测试结果为孔隙率为54%，密度为
1.29g/cm3，压缩屈服强度为97. 2MPa。作为对比，本实施方式将步骤一中陶瓷颗粒省略，按体积百分数将98%的2024铝 合金粉和2%的CaC03粉混合作为原料粉体，步骤四中将经步骤三处理后的预制体加热至 700°C，并保温8min，其它步骤及参数与本实施方式技术方案一样，得到孔隙率为54%的泡 沫2024铝合金材料。同时对孔隙率为54%的泡沫2024铝合金材料进行压缩屈服强度测 试，测试结果为62. 2MPa。本实施方式的纳米SiC陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的压缩屈服强度 (97. 2MPa)是没有陶瓷颗粒增强的泡沫铝合金材料的压缩屈服强度(62. 2MPa)的1. 56倍， 纳米SiC陶瓷颗粒起到了增强泡沫铝材料的功能。本实施方式的纳米SiC陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的压缩屈服强度 (97. 2MPa)是现有制备方法得到的陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的压缩屈服强度(5 25MPa)的 3. 89 19. 44 倍。
权利要求
纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料，其特征在于纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料按体积百分比由87％～98％铝或铝合金粉、1％～5％碳酸钙和1％～8％纳米陶瓷颗粒制成。
2.根据权利要求1所述的纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料，其特征在于纳米陶瓷 颗粒为碳化硅、氧化硅、氧化铝、二硼化钛、氮化硅或碳化钛。
3.根据权利要求1或2所述的纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料，其特征在于铝合 金粉为Al-Cu系合金粉、Al-Mg-Si系合金粉或者Al-Si系合金粉。
4.根据权利要求3所述的纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料，其特征在于Al-Mg-Si 系合金粉为6013、6061、6091或者6063铝合金粉，Al-Cu系合金粉为2024或者2014铝合 金粉，Al-Si系合金粉为4032、4043或者4343铝合金粉。
5.根据权利要求1、2或4所述的纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料，其特征在于纳 米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料按体积百分比由90% 95%铝或铝合金粉、3% 5% 碳酸钙和 5%纳米陶瓷颗粒制成。
6.如权利要求1所述的纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的制备方法，其特征在于 纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的制备方法是通过以下步骤实现的一、按体积百分 比将87% 98%铝或铝合金粉、 5%碳酸钙和 8%纳米陶瓷颗粒混合后的原料 粉体放入球磨罐中，再加入硬脂酸，然后将球磨罐在球磨机上球磨混粉8 18h得混合粉 体，其中，球料质量比为10 1 25 1，转速为150 250r/min，硬脂酸的质量是原料粉 体总质量的 3% ；二、将混合粉体装入石墨模具内，再将石墨模具放入真空热压烧结 炉中后抽真空至0. 01 0. lPa，然后以10 20°C /min的升温速率加热至400 450°C后 保温20 40min，然后再继续加热至500 650°C后对石墨模具中的混合粉体施加10 30MPa的压力，保压60 120min后随炉冷却至室温，退模，即获得预制体；三、将预制体加 热至400 550°C，保温20 60min后采用正挤压方式进行热挤压变形得半成品，其中挤压 比为9 1 36 1 ；四、把半成品加热到660°C 740°C，然后保温6 16min后冷却至 室温，即得纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料。
7.根据权利要求6所述的纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的制备方法，其特征在 于步骤一中铝合金粉为Al-Cu系合金粉、Al-Mg-Si系合金粉或者Al-Si系合金粉。
8.根据权利要求6或7所述的纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的制备方法，其特 征在于步骤一中球磨机为QM-3SP4行星式球磨机，其中球料质量比为15 1 20 1，转 速为 150 250r/min。
9.根据权利要求8所述的纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的制备方法，其特征在 于步骤三中挤压比为16 1 25 1。
10.根据权利要求6、7或9所述的纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的制备方法，其 特征在于步骤四中把半成品加热到700°C，然后保温8min后冷却至室温。
全文摘要
纳米陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料及其制备方法，它涉及泡沫铝基复合材料及其制备方法。本发明解决现有陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料的制备方法中陶瓷颗粒为微米级，无法实现纳米陶瓷颗粒均匀分布，导致现有陶瓷颗粒增强泡沫铝基复合材料孔径大、压缩屈服强度低的问题。本发明泡沫铝基复合材料由铝或铝合金粉、CaCO3和纳米陶瓷颗粒制成；本发明方法将原料粉体和硬脂酸球磨混粉，然后置于石墨模具中真空热压烧结得预制体，再正挤压变形得半成品，再加热发泡即得。本发明泡沫铝基复合材料孔径小于1mm，压缩屈服强度为50～98MPa，是现有泡沫铝基复合材料的2～20倍；本发明实现了纳米级陶瓷颗粒在泡沫铝基复合材料中的均匀分布。
文档编号C22C21/00GK101876017SQ20091031143
公开日2010年11月3日 申请日期2009年12月15日 优先权日2009年12月15日
发明者任伟, 曹国剑, 李峰, 李爱滨, 杜小米, 耿林 申请人:哈尔滨工业大学