[发明专利]一种金属基复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种金属基复合材料的制备方法，其步骤如下：

(1)熔炼基体金属材料至液相线温度之上并保温；将尺寸为0.5μm～20μm、 5～30vol.％的增强颗粒放入坩埚内并预热到相近的温度，坩埚底部安装有喷嘴；

(2)将70～95vol.％基体金属熔体倒入坩埚内，在坩埚上部安装防护罩和坩 埚盖；打开高压气瓶、调节减压阀和脉冲信号发生器，脉冲气流经电磁阀进入坩埚 内并从喷嘴中喷出，其中减压后气压范围为0.1～0.9MPa，脉冲信号频率范围1～ 30Hz；所述的高压气瓶中储存惰性气体；

(3)脉冲气流在熔体内形成气泡，并逐渐膨胀上升，带动坩埚底部增强颗粒 进入熔体内部，气泡运动同时在熔体产生强紊流，使增强颗粒均匀分散到熔体内部；

(4)气泡周期性的产生和上升及破裂带动整个坩埚内熔体产生强紊流，金属 强烈的紊流使团聚的颗粒分散开，根据金属熔体多少和增强颗粒大小确定脉冲气流 处理时间，最终增强颗粒均匀分散到熔体之中；

(5)将分散均匀的复合材料熔体进行铸造成形，得到复合材料铸锭或成形件。

2.根据权利要求1所述的金属基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步 骤(1)所述的基体金属材料为铝合金、铜合金、镁合金。

3.根据权利要求1所述的金属基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步 骤(1)所述的增强颗粒为SiC、Al₂O₃、MgO、B₄C。

4.根据权利要求1所述的金属基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步 骤(1)所述的喷嘴可以有一个或多个，喷嘴结构为环孔结构，其中中心孔为气体 入口，四周为气体出口，气体出口的中心线与喷嘴中心线角度α/2为15～60°。

5.根据权利要求1所述的金属基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步 骤(2)所述的坩埚上部安装的防护罩与坩埚内壁有一定间隙，防护罩为锥形结构， 圆锥角β范围为90～170°。