1.一种表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料,其特征在于,
包括:铝金刚石芯材和包覆在铝金刚石芯材外的表面铝碳化硅层;
铝金刚石芯材包括铝基体和表面改性的金刚石颗粒;
表面铝碳化硅层包括铝基体和碳化硅颗粒,且碳化硅颗粒的体积分数为60%~75%。
2.根据权利要求1的表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料,其特征在于,
表面铝碳化硅层中的铝基体与铝金刚石芯材中的铝基体为连续分布相。
3.根据权利要求1的表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料,其特征在于,
表面铝碳化硅层的厚度为0.03mm~0.20mm。
4.一种表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
制备碳化硅预制件:对碳化硅颗粒进行成型处理,制备碳化硅预制件坯料,将碳化硅预制件坯料在真空或者保护气氛中,加热烧结,获得孔隙率为25%~40%的碳化硅预制件;
碳化硅预制件机加工:采用数控铣工艺对碳化硅预制件进行机加工,以形成用于包覆表面改性的金刚石颗粒的碳化硅预制件;
装填表面改性的金刚石颗粒:对金刚石颗粒进行表面改性处理,获得表面改性的金刚石颗粒,再将表面改性的金刚石颗粒装填到机加工后的碳化硅预制件内,形成复合坯料;
浸渗铝:将复合坯料与铝基体置于双室真空气压浸渗炉中,先抽真空并进行加热,使得铝基体熔化为铝液并浇注到复合坯料上,停止抽真空,再向双室真空气压浸渗炉通入保护气体,增加炉内压力,使得铝液在气体压力作用下浸渗到复合坯料中的碳化硅预制件和表面改性的金刚石颗料孔隙中,冷却,获得表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料。
5.根据权利要求4的表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料的制备方法,其特征在于,
在制备碳化硅预制件的步骤中,碳化硅颗粒的粒径为45μm~125μm。
6.根据权利要求5的表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料的制备方法,其特征在于,
碳化硅颗粒的成型处理采用干法模压法、注射成型法和凝胶注模法中的一种;
加热烧结的温度为800℃~1000℃,时间为1h~5h。
7.根据权利要求4的表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料的制备方法,其特征在于,
在装填表面改性的金刚石颗粒的步骤中,表面改性的金刚石颗粒的粒径为80μm~450μm。
8.根据权利要求4的表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料的制备方法,其特征在于,
所述浸渗铝的步骤具体包括:将复合坯料置于石墨模具中,将带有复合坯料的石墨模具与铝基体置于双室真空气压浸渗炉中,先抽真空,对双室进行加热,控制装有石墨模具的下处理室的温度为570℃~680℃,控制装有铝基体的上处理室的温度为680℃~800℃,将铝基体形成的铝液浇注到石墨模具的复合坯料上,停止抽真空,再向双室真空气压浸渗炉通入保护气体,增加炉内压力达到1mpa~10mpa,恒温恒压保持5min~30min,使得铝液在气体压力作用下浸渗到复合坯料中的碳化硅预制件孔隙和表面改性的金刚石颗粒孔隙中,冷却后取出。
9.根据权利要求4的表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料的制备方法,其特征在于,
在浸渗铝的步骤中,铝基体为纯铝、3003铝合金、6061铝合金、6063铝合金、zl102铝合金、zl101a铝合金中的一种。
10.根据权利要求4的表面覆铝碳化硅层的铝金刚石复合材料的制备方法,其特征在于,
在浸渗铝的步骤中,冷却后还包括精密机械加工处理。