[发明专利]铝热反应合成纳米Al2O3颗粒增强复合材料及其制备方法

权利要求书

1.在超重力场中制备纳米颗粒增强复合材料的方法，其特征在于包括：

将粉末形式的铝热剂(104)装入一个反应容器(101，102)内，所述反应容器相对其中心轴旋转对称，其内壁上有预定形状的槽(103)，

使所述反应容器绕所述中心轴高速旋转，从而使反应产物所承受的向心加速度远大于重力加速度，从而形成超重力场，

点燃铝热剂，从而使所述反应容器内的所有反应产物都处于熔融状态，在所述超重力场作用下，所述反应产物中密度较大的金属熔体远离所述中心轴而位于所述反应容器的内表面并流入所述槽内并在冷却后形成铸件(105)，所述反应产物中密度较小且与所述金属熔体的润湿性较差的熔体覆盖在所述金属熔体的表面上并在冷却后形成熔渣(106)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述反应容器(101，102)包括：

一根钢管(101)，

衬在所述钢管内的多个石墨块(102)，在所述石墨块(102)的内表面上形成有所述预定形状的槽(103)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于用中心留有圆孔的圆形石墨片封堵所述钢管(101)的两端。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述点燃铝热剂的步骤包括：

用通电钨丝点燃铝热剂(104)。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括：

在使所述反应容器绕所述中心轴高速旋转的所述步骤之前，将整个所述反应容器在烘箱中预热。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于上述使所述反应容器绕所述中心轴高速旋转的所述步骤包括：

将所述反应容器快速装在一个离心机上并启动离心机。

7.根据权利要求1所述的方法，其中

从而使所有反应产物包括Fe、Ni、Cr和/或Al₂O₃，

所述反应产物中密度较大的所述金属熔体为包括纳米Al₂O₃颗粒在内的密度较大的金属熔体，

所述反应产物中密度较小且与所述金属熔体的润湿性较差的所述熔体为Al₂O₃熔体。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括：

待所述金属熔体冷却凝固后，将石墨块(102)连同其中的所述铸件(105)和熔渣(106)从钢管(101)中取出，去除Al₂O₃熔体形成的熔渣(106)，从而得到具有所述预定形状的铸件(105)。

9.用根据权利要求1-8中的任何一项的方法获得的所述铸件(105)。

10.构成用根据权利要求1-8中的任何一项的方法获得的所述铸件(105)的纳米颗粒增强复合材料。