[发明专利]一种铝基复合材料制造方法与设备

权利要求书

1.本发明采用高频电炉、可控温度的模具、胶体溶液快速固化及惰性气体保护技术，利用机械搅拌和超声波震荡两种方法，使金属铝液与纳米级碳粉达到液、固两相均质化胶体状态，经快速冷却压铸成型，制造一种具有类似非晶金属特性的微晶化金属铝基复合材料。其技术属于新材料领域。与现有金属铝及其合金材料相比，该微晶化金属铝基复合材料不仅比重更低，而且具有更高的力学性能和更好的抗化学腐蚀性能。适用于各种飞行器、运载工具制造行业。

本发明独有的，与现有技术不同的技术特征为：

（1）利用碳的熔点高于铝的特点，将纳米级碳颗粒均匀混合在铝液中形成胶体(8)状态，使铝液在快速冷却凝固时，铝原子移动受阻，难以形成普通的金属晶体，只能固化为类似非晶金属特性的微晶金属铝碳复合材料(20)，即铝基复合材料。

（2）同时采用机械搅拌装置(6)和超声波震荡装置(7)两种方法，使铝液与纳米级碳粉液固两相达到均质化胶体(8)状态。

除独有的，与现有技术不同的技术特征外，本发明还要求保护以下技术范围：

（3）利用一种或几种低熔点金属物质在熔化时加入一种或几种高熔点纳米级金属或非金属物质固体颗粒均匀混合为胶体(8)，经快速冷却后固化，制造具有微晶金属或非晶金属性能的复合材料(20)。

（4）采用包括但不限于使用机械搅拌装置(6)和超声波震荡装置(7)，使金属液体与其它纳米级金属或非金属高熔点物质颗粒混合溶液胶体(8)化的技术，制造复合材料产品(20)。例如使用耐高温胶体磨使金属液体与其它高熔点物质颗粒溶液胶体(8)化。

（5）采用包括但不限于使用具有超低温冷却系统(14)的金属模具(12)将胶体(8)快速凝固成型，制造具有微晶金属性能的金属与金属或金属与非金属复合材料(20)。