[发明专利]一种铝基纳米复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种铝基纳米复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：采用原位自生法在铝熔体中生成增强体，增加合金元素之后，制得铝基纳米复合材料熔体；

S2：所述铝基纳米复合材料熔体采用快速凝固喷射沉积技术，制得铝基纳米复合材料锭坯；

S3：采用热等静压工艺对所述铝基纳米复合材料锭坯进行致密化处理，再对致密化处理后的铝基纳米复合材料锭坯进行热处理，制得铝基纳米复合材料。

2.根据权利要求1所述的铝基纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1的制备过程如下：按照化学计量比准备纯铝锭、中间合金和混合盐；对所述纯铝锭进行熔炼，得到纯铝熔体；将混合盐加入到所述纯铝熔体中，反应生成原位增强颗粒；再向纯铝熔体中添加中间合金获得铝基纳米复合材料熔体。

3.根据权利要求2所述的铝基纳米复合材料的制备方法，其特征在于：在混合盐加入到纯铝熔体前，对混合盐进行如下处理：将混合盐放入粉末混料机中混合6～12h，然后置于电阻炉中，在240～260℃下保温3～6h。

4.根据权利要求3所述的铝基纳米复合材料的制备方法，其特征在于：将混合盐加入到纯铝熔体的过程用时10～30min，添加过程中施加搅拌，搅拌速度为600～900rpm。

5.根据权利要求2所述的铝基纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述纯铝锭的熔炼温度为750～800℃，与混合盐的反应温度为800～950℃。

6.根据权利要求2所述的铝基纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述原位增强颗粒为TiB₂、ZrB₂、TiC、Al₂O₃、Al₃Ti、Al₃Zr、Mg₂Si中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的铝基纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，喷射沉积的雾化介质为氮气，雾化压力为0.7～0.9Mpa，导流管的直径为2.0～4.0mm，导流管的出口到接收盘的沉积距离为500～600mm，雾化喷嘴的扫描频率为1～5Hz，接收盘下降速度为10～30mm/min，接收盘旋转速度为60～120rpm。

8.根据权利要求7所述的铝基纳米复合材料的制备方法，其特征在于：通过喷射沉积制得的铝基纳米复合材料锭坯的致密度为76％～91％。

9.根据权利要求1所述的铝基纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，热等静压工艺的温度为450～560℃，压力为115～125MPa，保温时间为3.5～4.5h。

10.根据权利要求9所述的铝基纳米复合材料的制备方法，其特征在于：通过热等静压制得的铝基纳米复合材料锭坯的致密度不低于99.8％。