[发明专利]一种Al2O3/Al层状复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于新材料技术领域，涉及到一种层状复合材料及其制备方法，特别涉及到Al₂O₃/Al层状复合材料的制备方法。

 

背景技术

Clegg博士于1990年在Nature上发表了关于SiC/C的层状陶瓷复合材料报道，首先将层状结构引入到陶瓷材料的宏观结构当中，引起了关于层状陶瓷复合材料的研究热潮。作为一种仿生材料，层状陶瓷/金属复合材料具有结构和性能的可设计、可操作特性。与传统通过消除缺陷等来提高机械性能的方法不同，层状复合材料的增韧机理是一种能量吸收、耗散机制，与强度和缺陷无关，因此比块体材料具有更好的韧性和抗冲击性能。层状复合材料的制备方法有干压成型、流延成型、注浆成型、电沉积成型和凝胶注模成型。到目前为止，无论采用哪种方法都仅限于实验室的小试样制作，其制备工艺都相当复杂，成本高，不能实现批量生产。因此，为将来大规模使用该复合材料，必须开发实用化、低成本、适合规模化生产的制备技术。

 

发明内容

      本发明针对上述技术问题，提供了一种Al₂O₃/Al层状复合材料的制备方法，主要解决的技术问题是Al₂O₃/Al层状复合材料制备工艺复杂、生产成本高等难题。

      采用的技术方案是：

      一种Al₂O₃/Al层状复合材料的制备方法，包括下述步骤：

      1、取多片厚度为30μm-200μm铝或铝合金箔。

      2、将厚度为30μm-200μm的铝或铝合金箔用微弧氧化法对其表面进行处理，微弧氧化层的厚度为10μm-200μm。

      3、将上述步骤2经微弧氧化处理的铝或铝合金箔与步骤1备用的未经过处理的铝或铝合金箔交替叠放，采用扩散焊法制备成Al₂O₃/Al层状复合材料。

本发明的Al₂O₃/Al层状复合材料的制备方法，与现有的层状复合材料制备方法相比具有以下优点：

1．该工艺可以获得更精细的组织结构（陶瓷层和金属层的厚度可以控制到20μm以下），可以获得异形、大尺寸Al₂O₃/Al层状复合材料；

2. 该制备方法工艺简单，成本相对较低，具备规模化生产的条件。

     具体实施方式

     实施例一

取30μm铝箔进行微弧氧化，形成20μm陶瓷层/10μm金属铝层/20μm陶瓷层的夹心复合箔。再以30μm铝箔为连接相，将其与复合箔交替叠放，通过扩散焊制备出Al₂O₃/Al层状复合材料。

实施例二

取50μm铝箔进行微弧氧化，形成30μm陶瓷层/20μm金属铝层/30μm陶瓷层的夹心复合箔。再以30μm铝箔为连接相，将其与复合箔交替叠放，通过扩散焊制备出Al₂O₃/Al层状复合材料。

实施例三

取100μm铝箔进行微弧氧化，形成50μm陶瓷层/30μm金属铝层/50μm陶瓷层的夹心复合箔。再以50μm铝箔为连接相，将其与复合箔交替叠放，通过扩散焊制备出Al₂O₃/Al层状复合材料。

实施例四

取200μm 7075铝合金箔进行微弧氧化，形成100μm陶瓷层/50μm金属铝层/100μm陶瓷层的夹心复合箔。再以50μm铝箔为连接相，将其与复合箔交替叠放，通过扩散焊制备出Al₂O₃/Al层状复合材料。