[发明专利]一种高耐磨层状钛铝/铝硅复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种高耐磨层状钛铝/铝硅复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)铝硅合金在高纯氩气气体氛围下，利用气雾化设备雾化成粉末，并与镀镍处理后的鳞片石墨放入混料罐中混合均匀制成混合粉末；

(2)将混合粉末装入钢制包套内，使用双向压机经过预压、真空除气、真空热压，制得鳞片石墨改性的铝硅合金坯；

(3)将镀镍后的鳞片石墨、铝粉、钛粉混合均匀后装入钢制包套内，使用双向压机经过预压、真空除气、真空热压，制得鳞片石墨改性的铝钛合金坯；

(4)向步骤(2)制得的鳞片石墨改性的铝硅合金坯的表面覆盖一层铝粉，然后把步骤(3)制得的鳞片石墨改性的铝钛合金坯覆盖在铝粉上面，依次进行真空热压烧结、真空退火处理，得到高耐磨层状钛铝/铝硅复合材料。

2.如权利要求1所述的一种高耐磨层状钛铝/铝硅复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述铝硅合金，按重量百分比计，各成分含量为：硅9-14wt.％，铜1-5wt.％，镁0.5-2.5wt.％，锡0.1-1.5wt.％，余量为铝。

3.如权利要求1所述的一种高耐磨层状钛铝/铝硅复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述鳞片石墨改性的铝硅合金坯中，铝硅合金的重量百分比为30-65wt.％，鳞片石墨的重量百分比为35-70wt.％。

4.如权利要求1所述的一种高耐磨层状钛铝/铝硅复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述雾化温度为580-660℃，雾化后的粉末粒度为200-800目。

5.如权利要求1所述的一种高耐磨层状钛铝/铝硅复合材料的制备方法，其特征在于：所述鳞片石墨的镀镍处理具体过程为：将鳞片石墨首先在氢氧化钠450-580g/L，氧化锌75-120g/L，酒石酸钾钠8-20g/L，三氯化铁0.5-4g/L，硝酸钠0.2-2g/L的混合溶液中，35-80℃下浸泡15-60s，过滤，干燥，然后在氢氧化钠50-130g/L，氧化锌15-65g/L，酒石酸钾钠10-35g/L，三氯化铁1-4.5g/L，硝酸钠0.5-2.5g/L的混合溶液中，35-80℃下浸泡15-60s，过滤干燥，并将干燥后的粉末置于七水硫酸镍15-65g/L，一水合次磷酸钠14-56g/L，柠檬酸钠14-60g/L，碳酸氢钠2-12g/L，三乙醇胺15-65mL/L，氨水调节pH值8-10组成的化学镀液中进行镀镍处理，镀镍温度为35-70℃，镀镍时间为10-35min。

6.如权利要求1所述的一种高耐磨层状钛铝/铝硅复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，预压压力为20-40MPa，保压时间为0.5-2h，真空除气为常温下抽真空至(2-5)×10^-2Pa，真空热压为升温同时抽真空，在80-130℃、150-200℃、400-450℃、500-600℃下分别保温1-4h，保温结束后保持真空度为5×10^-3Pa，开始压制，压制压力为80-140MPa，单次压下量为3-5mm，每次保压时间为10-40min。

7.如权利要求1所述的一种高耐磨层状钛铝/铝硅复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，预压压力为60-100MPa，预压同时抽真空排出气体，然后以10℃/h的升温速率升温至400-450℃、600-650℃、700-900℃下分别保温保压1-3h，保温结束后在700-900℃，80-90MPa的压力下压制。

8.如权利要求1所述的一种高耐磨层状钛铝/铝硅复合材料的制备方法，其特征在于：鳞片石墨改性的铝钛合金坯中，鳞片石墨的重量百分比为20-50wt.％，铝钛合金的重量百分比为50-80wt.％，铝钛合金中钛的重量百分比为45-80wt.％，其余为铝。

9.如权利要求1所述的一种高耐磨层状钛铝/铝硅复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，铝粉的厚度为鳞片石墨改性的铝硅合金坯厚度的1/4。

10.如权利要求1所述的一种高耐磨层状钛铝/铝硅复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，所述真空热压烧结的压力为100-120MPa，温度为600-700℃，退火温度为410-480℃，保温时间为3-10h。