[发明专利]立方氮化硼颗粒增强铝基复合材料有效
申请号: | 201810109893.1 | 申请日: | 2016-07-08 |
公开(公告)号: | CN108300906B | 公开(公告)日: | 2020-02-14 |
发明(设计)人: | 胡美华;毕宁;李尚升;宿太超;胡强 | 申请(专利权)人: | 河南理工大学 |
主分类号: | C22C21/00 | 分类号: | C22C21/00;C22C32/00;C22C1/05;B22F3/14;B22F1/00 |
代理公司: | 11457 北京律谱知识产权代理事务所(普通合伙) | 代理人: | 黄云铎 |
地址: | 454003 河南*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 立方氮化硼颗粒 增强铝基复合材料 铝基复合材料 体积分数 第三相 复合材料制备 化学反应 氮化硼颗粒 立方氮化硼 生产成本低 布氏硬度 传统方式 高压条件 复合材料 烧结 热导率 可调 块体 热压 无压 制备 洁净 | ||
1.一种立方氮化硼颗粒增强铝基复合材料,其特征在于,所述立方氮化硼颗粒增强铝基复合材料中,氮化硼颗粒的体积分数在1~40%之间变化;复合材料的相对密度在96.33~98.51%,布氏硬度在31.65~90.24HB,热导率在181.5~198.5W·m-1·K-1,所述立方氮化硼颗粒增强铝基复合材料通过包含铝粉和立方氮化硼颗粒的混合物压制成的块体烧结而成,其中铝粉平均粒径为70-80μm,立方氮化硼颗粒的平均粒径为38~44μm:
所述烧结包括四个阶段:
(1)第一阶段:以2.0GPa/分钟的升压速度将烧结压力升至第一压力P1=2.4GPa,该升压阶段时间为1-2分钟,在第一阶段的升压过程中,当压力升至1.2GPa时,开始升温;控制压力和温度的配合关系,使得当压力达到P1=2.4GPa时,使温度达到第一温度T1=420oC;
(2)第二阶段:压力保持P1不变,持续2~3分钟,然后开始继续升压至第二压力P2=3.2GPa,由第一压力P1升至第二压力P2的升压时间为1分钟;该阶段温度保持不变;
(3)第三阶段:将压力和温度分别匀速升至第三压力P3=4.0GPa和第二温度T2=600oC,时间持续5~30分钟,此阶段为最终烧结过程,P3和T2为最终烧结压力和温度;
(4)第四阶段:停止加热,将压力由第三压力P3逐渐降至大气压。
2.根据权利要求1所述的立方氮化硼颗粒增强铝基复合材料,其特征在于,所述立方氮化硼颗粒增强铝基复合材料采用如下方法制备获得:
步骤1) 取第一预定量的铝粉;
步骤2)取第二预定量的立方氮化硼颗粒;
步骤3)将所述铝粉与所述立方氮化硼颗粒混合均匀获得相应混合物;
步骤4)将所述混合物压制成块体;
步骤5)所压制成的块体组装在目标试块中,并对所述目标试块进行干燥处理;
步骤6)将经干燥处理后的目标试块置于立体加压装置中;
步骤7)对所述试块在加压状况下按预定烧结条件进行烧结,得到立方氮化硼增强铝基复合材料。
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