[发明专利]一种金属基空心球复合泡沫材料及其制备方法

权利要求书

1.一种金属基空心球复合泡沫材料的搅拌铸造制备方法，其特征在于，所述复合泡沫材料包括金属基体和陶瓷空心球，所述陶瓷空心球均匀地分布在金属基体中，所述陶瓷空心球的直径范围为1-10mm，所述空心球占复合泡沫材料总体积的50％-60％；所述制备方法包括以下步骤：

1)将铝合金在坩埚中于670-740℃熔化；

2)按照需要制备的复合泡沫材料的体积，将陶瓷空心球在1200-1300℃预热0.5-1h，然后降低温度至620℃保温0.5-2h待用；

3)预热后的陶瓷空心球被缓慢加进铝熔体中，搅拌；所述空心球的添加量按照任意松散堆积状态将体积分数设计为50％-60％；所述搅拌分两个阶段，加球阶段是慢速搅拌，搅拌速度为30-200rpm，使空心球表面涂覆有一层铝液，将所有空心球加完后，再强烈搅拌，搅拌速度为200-600rpm，将下层铝液搅动起来；

4)将一个与顶杆螺旋连接的压板置于复合材料上方，并通过顶杆给压板施加压力，施压过程中多余的铝熔体可通过压板与坩埚壁之间的间隙溢出；

5)将步骤4)所得复合材料在670-740℃保温60min，期间再施加3-5次压力；

6)待步骤5)所得复合材料随炉冷却后，得到铝基空心球复合泡沫材料；

所述坩埚的材质为不锈钢，两半坩埚通过螺钉连接，连接部分的钢板处夹有一层石棉。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述陶瓷空心球包括氧化铝、碳化硼、氮化硼、氮化硅、氮化铝、氧化锆陶瓷中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，保温过程中为了避免空心球的上浮，用与坩埚内径相匹配的压板置于复合泡沫材料上方。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复合材料随炉冷却后，旋开两半坩埚之间的连接螺钉，得到铝基空心球复合泡沫材料。