[发明专利]一种铝基复合材料的制备方法及模具

说明书

技术领域

本发明涉及金属基复合材料的制备领域，尤其涉及性能参数呈均匀渐变分布的一种铝基复合材料的制备方法及模具。 

背景技术

非金属颗粒增强铝基复合材料是金属基复合材料(MMCS)中最具有广泛应用前景的一种新型高技术材料。复合材料是由两种及以上的材料构成的，例如铝碳化硅材料，那么它的基体为铝，增强体为碳化硅。增强体是金属基复合材料的重要组成部分，能够提高金属基体的强度，弹性模量，耐热性和耐磨性等。上述碳化硅颗粒增强铝基复合材料的性能取决于非金属颗粒和铝各自的配比、非金属颗粒的成分、形状、粗细、以及颗粒和铝各自所占的体积分数等因素。 

以往铝基复合材料是通过将经配比的非金属增强体颗粒搅拌均匀后，再往增强体颗粒中渗铝，导致材料的性能基本一致。若要制成具有梯度性能的复合材料，必须采用先制备分层预制块或粉末冶金等方法。但该方法制成的复合材料，其梯度性能呈阶梯突变的形式，不能满足性能参数呈渐变分布的要求。 

发明内容

本申请人针对上述问题，进行了研究改进，提供一种性能参数均匀渐变分布的增强铝基复合材料的制备方法及模具有制备方法规范，成本低。 

本发明所采用的技术方案如下： 

一种铝基复合材料的制备方法及模具，包括以下步骤：

      第一步：根据铝基复合材料产品对机械物理性能均匀渐变的要求，利用软件分析并通过公式计算得出所需产品的非金属颗粒的种类及配比值；

      第二步：根据上述粉末的配比值，称取不同粒度的非金属颗粒并利用混粉工艺使各粉末混合均匀；

     第三步：根据设计用量称取上述混匀的非金属颗粒并倒入料斗中，通过料斗的振动，将粉料均匀输送到特制的筛网板上，混匀的非金属颗粒通过振动的筛网板将粉料由细到粗撒入到下方的模具腔体中，由此在模盒中得出性能参数呈渐变分布的非金属颗粒粉体；

      第四步：重复第三步的步骤，待颗粒堆积形成大于预制件高度的粉体，根据产品要求切取合适大小的粉体，通过压头压制成预制件；

      第五步：对预制件进行预热处理，通过渗铝压铸技术使其成件。

一种铝基复合材料的模具，包括料斗，于料斗的出料口设置粉末过渡板，粉末过渡板的一端与筛网板连接并一体成形；位于筛网板的下方设置用于储存非金属颗粒的模盒。 

其进一步技术方案在于： 

筛网板上开有若干孔径从小到大逐渐递增的网格；

粉末过渡板及筛网板倾斜布置并与水平线之间形成5°～10°的夹角；

粉末过渡板的厚度大于筛网板的厚度；

粉末过渡板及筛网板的两端通过支杆与第一滑移机构连接；模盒底部通过支架与第二滑移机构连接；

第一滑移机构包括对称布置的第一导轨，于第一导轨上滑动连接第一滑块，第一滑块与上述支杆的一端连接；第二滑移机构包括与上述支架连接的第二滑块，第二滑块与第二导轨滑动连接。

本发明的有益效果如下： 

根据需要制备的铝基复合材料的机械物理性能制造出具有不同孔径大小网格的筛网板，利用筛网板可以将非金属增强体颗粒从细到粗以均匀渐变方式排布，避免以往出现金属增强体颗粒性能参数呈跳跃分布的情况，并且避免了以往需要重新设计模具的繁琐步骤，大大减少了设计成本，同时利用滑移机构实现了粉末在粉末过渡板向筛网板的移动，自动化程度高，制备过程方便快捷。

附图说明

图1为本发明制备模具的立体结构示意图。 

图2为图1的主视图。 

图3为图1的侧视图。 

图4为图1的俯视图。 

  图5为通过模具得出的性能参数呈渐变分布的非金属颗粒的粉体示意图。 

图6为筛网板的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。