[发明专利]新型颗粒增强铝基复合材料的制备工艺及其专用设备

权利要求书

1.一种新型颗粒增强铝基复合材料的制备方法，包括熔化和混合过程，制备过程在保护气体的环境下进行，其特征是：熔化和混合过程在密闭的连体的设备中进行，具体步骤如下，

(1)将铝基体合金由熔化池的加料口加入，其占原料总体积的70～90％，在熔化池中将铝基体合金熔化，熔化池温度控制在高于铝基体金属熔点50℃，并保持恒温，

(2)打开熔化池底部的阀门，熔化的液态铝基体合金直接流入混合池，当混合池液位达到规定高度后关闭所述的阀门，

(3)从混合池顶部的加料口加入平均粒度为5～14μm的经预处理的SiC，加料时采用铝壳为包裹材料的加料棒，加入的SiC体积占原料总体积的10～30％，随着加料棒铝壳的熔化SiC熔入铝基体合金中，再搅拌0.5～1h，使SiC颗粒均匀分布于熔化的铝基体合金中，

(4)然后通过出料泵将料送至模具中，直接制成坯料或浇铸成产品。

2.根据权利要求1所述的新型颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征是：所述的铝基体合金牌号为6061或2A12。

3.根据权利要求1所述的新型颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征是：所述的SiC颗粒预处理是在750～1050℃×(0.5～1)h的条件下进行表面氧化处理。

4.根据权利要求1所述的新型颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征是：所述的保护性气体为氩气或氮气，或为二者的混合气。

5.根据权利要求1所述的新型颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征是：所述搅拌的搅拌速度为600～1000r/min。

6.一种权利要求1所述的新型颗粒增强铝基复合材料的制备方法所用的专用设备，含有熔化池、混合池、加热装置、搅拌装置、气体保护装置、出料装置和控制器，其特征是：所述熔化池和混合池为连体式结构，由一个上端开口的腔体纵向分隔而成，二者之间的体壁下端设置有连通孔，该连通孔处设置有启闭阀门，所述腔体设置在一个敞口壳体中，并且所述腔体和敞口壳体之间设置有加热装置，所述敞口壳体上端设置有端盖，所述熔化池上方的所述端盖上设置有基体合金加料孔和密封盖，所述混合池上方的所述端盖上设置有碳化硅加料孔和密封盖，所述混合池中分别设置有搅拌装置、出料装置和液面控制装置，并且搅拌装置的动力机、出料装置的动力机和液面控制装置的感应器分别与控制器连接；所述气体保护装置的通气管贯穿所述敞口壳体上端与所述熔化池和混合池的内腔连通。

7.根据权利要求6所述的专用设备，其特征是：所述搅拌装置含有动力机、搅拌轴和搅拌浆片，其中搅拌轴贯穿所述端盖，其上端和动力机连接，中部和下部与搅拌浆片连接。

8.根据权利要求7所述的专用设备，其特征是：所述搅拌浆片为两层，并且上层搅拌浆片的直径小于下层搅拌浆片的直径。

9.根据权利要求6所述的专用设备，其特征是：所述加热装置和所述敞口壳体之间设置有保温装置，并且加热装置设置有温控器，该温控器和所述控制器连接。

10.根据权利要求6-10任一所述的专用设备，其特征是：所述启闭阀门为旋转式控制阀或升降式控制阀，其操纵杆上端贯穿所述端盖后和操纵手柄连接；所述基体合金加料孔为竖井型，便于基体合金的加入和浮渣的收集。