一种碳化硅颗粒与铜铝复合的材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种碳化硅颗粒与铜铝复合的新材料及其制备方法，所述方法包括配料、熔炼、加入颗粒、保温搅拌和降温的步骤；本发明将经氟锆酸钾处理的碳化硅颗粒通过一定的技术手段均匀分布在现有的合金材料中，利用经氟锆酸钾处理的碳化硅高硬度，高耐磨性和良好的自润滑及高温强度大的性能，实现合金材料的性能的进一步提升。
【专利说明】
一种碳化硅颗粒与铜铝复合的材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及复合材料领域，具体涉及一种碳化硅颗粒与铜铝复合的材料及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 碳化硅具有纯度高、粒径小、分布均匀、比表面积大、高表面活性、松装密度低、极 好的力学、热学、电学和化学性能，即具有高硬度，高耐磨性和良好的自润滑、高热传导率、 低热膨胀系数及高温强度大等特点。
[0003] 已知的铜铝合金，由于有较高的强度和减摩性，良好的耐蚀性，在热态下压力加工 性良好，可电焊和气焊，主要用于如轴衬，轴套，法兰盘，齿轮及其他重要耐蚀零件，耐磨零 件。但是在特殊应用方面，其性能难以满足比如航空航天高强度耐压产品、石油工程设别的 耐磨件产品以及海洋工程设备耐腐蚀产品配件的需求。
【发明内容】
[0004] 综上所述，本发明的目的在于提供一种碳化硅颗粒与铜铝复合的新材料及其制备 方法，能够使得材料具有更高的强度、硬度、耐磨性以及耐腐蚀性。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
[0006] -种碳化硅颗粒与铜铝复合的材料的制备方法，包括以下步骤：
[0007] 1)配料:称取纯铜1800克，纯铝200克置于石墨坩埚中，粒径100微米的氟锆酸钾处 理的碳化硅颗粒备用；
[0008] 2)熔炼:感应电炉加热至1200度，保温10分钟，除气、除渣；
[0009] 3)加入颗粒:待温度将至1080度时开始加入研磨过的处理后的氟锆酸钾处理的碳 化硅，同时做搅拌处理；
[0010] 4)保温搅拌:温度降至1042度时为半固态阶段，搅拌10分钟；
[0011] 5)降温。
[0012] 进一步地，所述氟锆酸钾处理的碳化硅颗粒的体积分数为1%。
[0013] 进一步地，所述氟锆酸钾处理的碳化硅颗粒的体积分数为3%。
[0014] 进一步地，所述氟锆酸钾处理的碳化硅颗粒的体积分数为5%。
[0015] 本发明还提供了一种碳化硅颗粒与铜铝复合的材料，所述材料采用上述方法制 备。
[0016] 本发明的有益效果为:本发明将经氟锆酸钾处理的碳化硅颗粒通过一定的技术手 段均匀分布在现有的合金材料中，利用经氟锆酸钾处理的碳化硅高硬度，高耐磨性和良好 的自润滑及高温强度大的性能，实现合金材料的性能的进一步提升。本发明所得到的复合 合金新材料具有更高的强度、硬度、耐磨性以及耐腐蚀性，从而延长航空航天高强度耐压产 品、石油工程设别的耐磨件产品以及海洋工程设备耐腐蚀产品配件的使用寿命。
【具体实施方式】
[0017] 下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。 显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本发明保护的范围。
[0018] 实施例1
[0019] -种碳化硅颗粒与铜铝复合的新材料及其制备方法，包括以下步骤：
[0020] 1)配料:称取纯铜1800克，纯铝200克置于石墨坩埚中，粒径100微米的氟锆酸钾处 理的碳化硅颗粒备用;其中，氟锆酸钾处理的碳化硅颗粒的体积分数为1 % ;
[0021] 2)熔炼:感应电炉加热至1200度，保温10分钟，除气、除渣；
[0022] 3)加入颗粒:待温度将至1080度时开始加入研磨过的处理后的氟锆酸钾处理的碳 化硅，同时做搅拌处理；
[0023] 4)保温搅拌:温度降至1042度时为半固态阶段，搅拌10分钟；
[0024] 5)降温。
[0025] 实施例2
[0026] -种碳化硅颗粒与铜铝复合的新材料及其制备方法，包括以下步骤：
[0027] 1)配料:称取纯铜1800克，纯铝200克置于石墨坩埚中，粒径100微米的氟锆酸钾处 理的碳化硅颗粒备用;其中，氟锆酸钾处理的碳化硅颗粒的体积分数为3% ;
[0028] 2)熔炼:感应电炉加热至1200度，保温10分钟，除气、除渣；
[0029] 3)加入颗粒:待温度将至1080度时开始加入研磨过的处理后的氟锆酸钾处理的碳 化硅，同时做搅拌处理；
[0030] 4)保温搅拌:温度降至1042度时为半固态阶段，搅拌10分钟；
[0031] 5)降温。
[0032] 实施例3
[0033] -种碳化硅颗粒与铜铝复合的新材料及其制备方法，包括以下步骤：
[0034] 1)配料:称取纯铜1800克，纯铝200克置于石墨坩埚中，粒径100微米的氟锆酸钾处 理的碳化硅颗粒备用;其中，氟锆酸钾处理的碳化硅颗粒的体积分数为5% ;
[0035] 2)熔炼:感应电炉加热至1200度，保温10分钟，除气、除渣；
[0036] 3)加入颗粒:待温度将至1080度时开始加入研磨过的处理后的氟锆酸钾处理的碳 化硅，同时做搅拌处理；
[0037] 4)保温搅拌:温度降至1042度时为半固态阶段，搅拌10分钟；
[0038] 5)降温。
[0039]实验硬度结果对比：
[0040]采用布氏硬度计，保压时间30秒，压头5毫米，压力62.5千克，表中数据为每组实验 取3个试块，每个试块打硬度5次求的平均值。具体参数见下表：
L〇〇42J 数据显示，随看增强相体枳分数的增加，布氏使度逐渐增强，相同体枳分数条件 下，经过化学镀镍处理的碳化硅样品的硬度值明显高于未添加碳化硅的铜铝合金材料。 [0043]以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能 因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范 围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种碳化硅颗粒与铜铝复合的材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 配料:称取纯铜1800克，纯铝200克置于石墨坩埚中，粒径100微米的氟锆酸钾处理的 碳化娃颗粒备用； 2) 熔炼:感应电炉加热至1200度，保温10分钟，除气、除渣； 3) 加入颗粒：待温度将至1080度时开始加入研磨过的处理后的氟锆酸钾处理的碳化 娃，同时做搅拌处理； 4) 保温搅拌:温度降至1042度时为半固态阶段，搅拌10分钟； 5) 降温。2. 根据权利要求1所述的碳化硅颗粒与铜铝复合的材料的制备方法，其特征在于:所述 氟锆酸钾处理的碳化硅颗粒的体积分数为1 %。3. 根据权利要求1所述的碳化硅颗粒与铜铝复合的材料的制备方法，其特征在于:所述 氟锆酸钾处理的碳化硅颗粒的体积分数为3%。4. 根据权利要求1所述的碳化硅颗粒与铜铝复合的材料的制备方法，其特征在于:所述 氟锆酸钾处理的碳化硅颗粒的体积分数为5%。5. -种碳化硅颗粒与铜铝复合的材料，其特征在于，所述材料采用权利要求1-4中任一 项所述的方法制备。
【文档编号】C22C32/00GK106086515SQ201610647201
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月9日 公开号201610647201.X, CN 106086515 A, CN 106086515A, CN 201610647201, CN-A-106086515, CN106086515 A, CN106086515A, CN201610647201, CN201610647201.X
【发明人】孙飞, 赵勇, 埃里克斯·高登
【申请人】苏州金仓合金新材料有限公司