[发明专利]铝基复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种铝基复合材料的制备方法，制备方法包括如下步骤：提供至少两片纯铝片；在纯铝片的上、下表面均铺洒Cu颗粒、W颗粒以及Ti颗粒；堆叠铺洒Cu颗粒、W颗粒以及Ti颗粒的纯铝片，得到层合体；对层合体进行第一真空热处理，第一真空热处理的热处理温度为530‑560℃，保温时间为1‑2h，得到热处理后的层合体；以及对热处理后的层合体进行第一轧制，得到第一层合体。本发明工艺简单，复合材料的抗拉强度大幅度提高，阻尼性能提高，并且断裂韧性基本不发生变化；始终使用真空热处理，避免了材料的氧化，所以无需进行还原热处理，防止材料中产生孔洞，影响力学性能。

技术领域

本发明涉及层状材料领域，特别涉及一种铝基复合材料及其制备方法。

背景技术

近年来噪声问题日益严重，给工业生产和社会生活带来了严重的危害。一方面，振动与噪声直接影响了机械设备的稳定运行和可靠性，材料自身振动频率和外界的频率一致时产生的共振容易引起材料的疲劳断裂，缩短了工程结构材料的使用寿命，仪器仪表、电子元件等精密器件在振动与噪声的影响下也会出现失灵现象，这些潜在的隐患很有可能引发一些非常严重的后果。为了降低噪声的影响，已经开发出了各种各样的阻尼材料。

目前，比较先进的金属阻尼材料首推Al基阻尼复合材料。Al基材料不仅密度小，而且制备工艺成熟，并且Al基材本身就具有高强度与高模量，因而以其为基体，无疑是非常理想的选择。

基于这样的认识，现有技术文献1(《Al基高阻尼复合材料的累积叠轧焊法(ARB)制备与性能研究》，郑薇，中国科学技术大学硕士学位论文)，提出了一种制备Al基高阻尼复合材料的方法，其基本上包括如下步骤：准备铝基材，铺洒合金颗粒或者陶瓷颗粒，而后进行轧制和热处理。该现有技术文献所提出的方法至少存在如下缺陷：1、工艺复杂，如该文献3.2.2节介绍的，该方法要求10余次轧制，中间还需要夹杂热处理步骤，这种方法无疑耗费了大量的人力物力，导致该方法并不适于工业生产，只适用于实验室研究；2、强化相颗粒选取不合理，导致阻尼材料的强度不够；3、在还原气氛中进行热处理，使得被还原合金中产生微观空洞，导致复合材料力学性能下降。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝基复合材料及其制备方法，从而克服现有技术的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种铝基复合材料的制备方法，其特征在于：制备方法包括如下步骤：提供至少两片纯铝片；在纯铝片的上、下表面均铺洒Cu颗粒、W颗粒以及Ti颗粒；堆叠铺洒Cu颗粒、W颗粒以及Ti颗粒的纯铝片，得到层合体；对层合体进行第一真空热处理，第一真空热处理的热处理温度为530-560℃，保温时间为1-2h，得到热处理后的层合体；以及对热处理后的层合体进行第一轧制，得到第一层合体。

优选地，上述技术方案中，制备方法进一步包括：对第一层合体进行第二真空热处理，其中，第二真空热处理的热处理温度为400-500℃，热处理时间为20-30min，得到第二层合体。

优选地，上述技术方案中，制备方法进一步包括：对第二层合体进行第二轧制，得到第三层合体。

优选地，上述技术方案中，制备方法进一步包括：对第三层合体进行第三真空热处理，其中，第三真空热处理的热处理温度为350-390℃，热处理时间为20-30min，得到第四层合体。

优选地，上述技术方案中，制备方法进一步包括：对第四层合体进行第三轧制，得到第五层合体，并对第五层合体进行去应力退火。

优选地，上述技术方案中，第一轧制的速度为0.3-0.4m/s，下压量为55-60％。

优选地，上述技术方案中，第二轧制的速度为0.45-0.55m/s，下压量为35-45％。