[发明专利]一种碳化硅和硅颗粒增强的铝铜基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳化硅和硅颗粒增强的铝铜基复合材料，其特征在于：由碳化硅、硅和铝铜合金组成，重量百分比组成为碳化硅：15～25wt.％，硅：45～50wt.％，铝铜合金：25～40wt.％；碳化硅及硅颗粒作为增强相均匀分布在铝铜合金基体中，铝铜合金基体形成三维空间网状结构。

2.如权利要求1所述的碳化硅和硅颗粒增强的铝铜基复合材料，其特征在于：所述的铝铜合金采用铸造铝铜合金，其中铜的重量百分比含量为0.5wt.％～6wt.％，其余为铝。

3.如权利要求1或2所述的碳化硅和硅颗粒增强的铝铜基复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)铝铜合金按照重量百分比配料，经过铸造后在气雾化设备上制备雾化粉末；

(2)碳化硅粉、硅粉和铝铜合金雾化粉末按照重量百分比配料，经过预混合后，放入混料罐中均匀混合制成三种颗粒的混合粉末；

(3)将所得混合粉末装包套进行冷等静压，粉末成型；

(4)将冷等静压粉末坯锭进行预除气；

(5)预除气后的坯锭经过热等静压达到完全致密化；

(6)将热等静压致密化的复合材料坯锭经机加工形成零部件。

4.如权利要求3所述的碳化硅和硅颗粒增强的铝铜基复合材料的制备方法，其特征在于：所述的铝铜合金的雾化温度在580～650℃之间，雾化气体为高纯氩气。

5.如权利要求3所述的碳化硅和硅颗粒增强的铝铜基复合材料的制备方法，其特征在于：碳化硅粉平均粒度为3.5～9μm，纯度大于等于99.8wt.％；硅粉平均粒度为15～24μm，纯度大于等于99.9wt.％；铝铜合金雾化粉末平均粒度为-900目～-600目，纯度大于等于99.8wt.％。

6.如权利要求5所述的碳化硅和硅颗粒增强的铝铜基复合材料的制备方法，其特征在于：硅颗粒与碳化硅颗粒的平均粒度之比在2.67～4.28之间，两种颗粒的长径比均小于5。

7.如权利要求3所述的碳化硅和硅颗粒增强的铝铜基复合材料的制备方法，其特征在于：所述的冷等静压压力为85～210MPa，保压时间为10～50min；所述的冷等静压粉末坯锭的相对致密度为55％～75％。

8.如权利要求3所述的碳化硅和硅颗粒增强的铝铜基复合材料的制备方法，其特征在于：所述的除气过程中，真空度不高于3×10^-2Pa，除气时间为35～85小时。

9.如权利要求3所述的碳化硅和硅颗粒增强的铝铜基复合材料的制备方法，其特征在于：所述的热等静压的温度为440℃～630℃，压力为80～160MPa，保压时间为3～4小时。

10.如权利要求1或2所述的碳化硅和硅颗粒增强的铝铜基复合材料在航空航天领域零部件中的应用。