[发明专利]一种高体积分数SiCp/Al合金复合材料的粉体冶金制备方法

权利要求书

1.一种高体积分数SiCp/Al合金复合材料的粉体冶金制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)淘洗：将SiCp粉体在去离子水中超声处理10-20min，随后静置10-20min，将去离子水连同悬浮于其中的细小SiCp颗粒一起倒掉，重复淘洗3-5次，直至去离子水完全澄清；淘洗后的SiCp粉体于150℃保温干燥12h备用；淘洗后的SiCp粉体的平均粒径d₅₀为10-30μm；

(2)配料：将淘洗后的SiCp粉体与市购的平均粒径d₅₀为5-20um的Al合金粉体按照配比量进行配料；

(3)混料：SiCp粉体与Al合金粉体的混合在双轴滚筒混料机上进行，加入直径为5-15mm的ZrO₂球作为混料介质，球料比为2:1，辊轴转速为300-400r/min，混料时间为6-8h；

(4)压制成形：向步骤(3)获得的混合粉体中滴加成形剂，在滴加的过程中不断搅拌直至成形剂在混合粉体均匀分布，随后将获得的混合料填入阴模内壁涂抹硬脂酸锌的钢制模具中，单向施加400-600MPa的轴向压力，保压1-5min压制成形；

(5)常压烧结：将步骤(4)获得的压坯放入石英管式烧结炉中常压烧结，烧结温度为660-720℃，烧结时间为1-3h，制备得到高体积分数SiCp/Al合金复合材料；制备获得的高体积分数SiCp/Al合金复合材料中，SiCp的含量为30-50vol％，余量为Al合金。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤(4)中，以100g混合粉体计，所述成形剂是将混合粉体重量2-4wt％的固体石蜡溶于0.5-1mL液体石蜡中形成的粘稠液体。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤(5)中，石英管式烧结炉的升温速率设置为5℃/min，试样保温完成后程序控制降温至500℃，降温速率为2-5℃/min，之后随炉冷却至室温。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤(5)中，烧结温度为680℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤(5)中，整个常压烧结过程均在流动的99.99vol％高纯氮气保护下进行，氮气的流速为50-100mL/min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

制备获得的高体积分数SiCp/Al合金复合材料中，SiCp的含量为50vol％。