一种制备SiCpAl复合材料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及稀有金属材料制备技术领域，具体涉及一种制备SiCp/Al复合材料的方法。
【背景技术】
[0002]碳化硅颗粒增强的铝基复合材料具有比强度高、比刚度高、热膨胀系数小、导热性能好等优异性能，并可采用传统加工设备进行二次加工，制备加工成本较低，是复合材料中研究最多、潜在应用前景最广的材料之一，有30余年的发展历史。目前碳化硅颗粒增强的主要制备工艺有粉末冶金、搅拌铸造、喷射沉积、压力浸渗等工艺。各种制各工艺所制得的复合材料，其碳化硅颗粒增强体的分布均匀性和界面结合状况有所差别。其中搅拌铸造法由于成本低，操作简单而广泛被学者关注，而且在航空航天、汽车工业、机械制造和体育器材等方面已有大量的应用实例，如刹车缸、传动轴、空调压缩室、压缩活塞、刹车轴、齿轮转换器等。传统搅拌弥散法中增强材料和基体的润湿性差和超微颗粒分散性差却一直是需要解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明旨在提出一种本发明的技术方案在于:
一种制备SiCp/Al复合材料的方法，采用如下步骤:
步骤1:SiC-Al复合粉末制备:
把SiC粉和Al粉装入球磨罐进行球磨，球料比为20:1，球磨之后得到SiC-Al复合粉末。
[0004]步骤2:浇铸体制备:
将纯铝锭加热熔化，经除气、扒渣后加入球磨得到的复合粉体并进行搅拌，之后再把温度升至700°C，20min以后浇铸成型。
[0005]优选地，所述的SiC粉末的平均粒径为0.55 μ m，在混合前SiC粉末需经200°C预热8h以除去水蒸汽。
[0006]优选地，所述的球磨罐采用滚筒式气氛保护球磨罐。
[0007]更优选地，所述的球磨罐的球磨球采用高密度的碳化钨球。
[0008]更优选地，所述的球磨需要在氩气保护下球磨，球磨机转速为100 r / min。
[0009]或者所述的Al粉采用雾化纯铝粉(杂质含量:Fe彡0.5%，Cu彡0.1%，Si彡0.5 %，其平均粒径为28.6 μ m。
[0010]本发明的技术效果在于:
本发明采用粉末冶金法中制备高性能复合粉体的方法难于在铝熔液中均匀分散的碳化硅超微细颗粒均匀分散到较大的铝颗粒中，以此为载体将超微细碳化硅颗粒二次均匀地熔化弥散到铝熔液中，从而回避了传统搅拌弥散法中增强材料和基体的润湿性差和超微颗粒分散性差的难题，同时有利于发挥搅拌铸造法成本低、制造材料形状多样化的优点。
【具体实施方式】
一种制备SiCp/Al复合材料的方法，采用如下步骤:
步骤1:SiC-Al复合粉末制备:
把SiC粉和Al粉装入球磨罐进行球磨，球料比为20:1，球磨之后得到SiC-Al复合粉末。
[0011]步骤2:浇铸体制备:
将纯铝锭加热熔化，经除气、扒渣后加入球磨得到的复合粉体并进行搅拌，之后再把温度升至700°C，20min以后浇铸成型。
[0012]其中，SiC粉末的平均粒径为0.55 μπι，在混合前SiC粉末需经200°C预热8h以除去水蒸汽。球磨罐采用滚筒式气氛保护球磨罐。球磨罐的球磨球采用高密度的碳化钨球。球磨需要在氩气保护下球磨，球磨机转速为100 r / min。Al粉采用雾化纯铝粉(杂质含量:Fe彡0.5%，Cu彡0.1%，Si彡0.5%，其平均粒径为28.6μπι。
[0013]对不同SiC质量分数、不同球磨时间的各个样品进行分析，结果，每个样品当中都只检测到了 Al相和SiC相，没有生成新相。结果表明，采用氩气保护，可以消除或者减轻球磨过程中Al的氧化。
【主权项】
1.一种制备SiCp/Al复合材料的方法，其特征在于:采用如下步骤: 步骤1:SiC-Al复合粉末制备: 把SiC粉和Al粉装入球磨罐进行球磨，球料比为20:1，球磨之后得到SiC-Al复合粉末； 步骤2:浇铸体制备: 将纯铝锭加热熔化，经除气、扒渣后加入球磨得到的复合粉体并进行搅拌，之后再把温度升至700°C，20min以后浇铸成型。2.如权利要求1一种制备SiCp/Al复合材料的方法，其特征在于:所述的SiC粉末的平均粒径为0.55 μ m，在混合前SiC粉末需经200°C预热8h以除去水蒸汽。3.如权利要求1一种制备SiCp/Al复合材料的方法，其特征在于:所述的球磨罐采用滚筒式气氛保护球磨罐。4.如权利要求3—种制备SiCp/Al复合材料的方法，其特征在于:所述的球磨罐的球磨球采用高密度的碳化钨球。5.如权利要求4一种制备SiCp/Al复合材料的方法，其特征在于:所述的球磨需要在氩气保护下球磨，球磨机转速为100 r / min。6.如权利要求1一种制备SiCp/Al复合材料的方法，其特征在于:所述的Al粉采用雾化纯铝粉(杂质含量:Fe彡0.5%，Cu彡0.1%，Si彡0.5%，其平均粒径为28.6μπι。
【专利摘要】本发明涉及稀有金属材料制备技术领域，具体涉及一种制备SiCp/Al复合材料的方法。一种制备SiCp/Al复合材料的方法，采用如下步骤：步骤1：SiC-Al复合粉末制备：把SiC粉和Al粉装入球磨罐进行球磨，球料比为20：1，球磨之后得到SiC-Al复合粉末。步骤2：浇铸体制备：将纯铝锭加热熔化，经除气、扒渣后加入球磨得到的复合粉体并进行搅拌，之后再把温度升至700℃，20min以后浇铸成型。本发明采用粉末冶金法中制备高性能复合粉体的方法难于在铝熔液中均匀分散的碳化硅超微细颗粒均匀分散到较大的铝颗粒中，回避了传统搅拌弥散法中增强材料和基体的润湿性差和超微颗粒分散性差的难题，同时有利于发挥搅拌铸造法成本低、制造材料形状多样化的优点。
【IPC分类】C22C21/00, C22C32/00, C22C1/10
【公开号】CN105543530
【申请号】CN201510763481
【发明人】王耀斌
【申请人】陕西盛迈石油有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年11月11日