[发明专利]一种碳化硅纳米线混杂增强钨酸锆/铝复合材料及其制备方法

权利要求书

1.碳化硅纳米线混杂增强钨酸锆/铝复合材料的制备方法，其特征在于：该方法按照以下步骤进行：

一、将钨酸锆颗粒和聚乙烯醇加入无水乙醇中，振动搅拌，加入碳化硅纳米线，搅拌至碳化硅纳米线分散均匀后自然沉降，去除上清液，将剩余产物烘干，即得到混合粉体；

二、将步骤一得到的混合粉体均匀装填装至石墨模具的型腔内；

三、将石墨模具置于铁模具内部；

四、在保护气氛下同时预热石墨模具和铁模具；

五、将熔融的基体金属浇注到预热后的铁模具内至熔融的基体金属的液面高于石墨模具上表面，然后进行加压浸渗，最后冷却和脱模，得到碳化硅纳米线混杂增强钨酸锆/铝复合材料；碳化硅纳米线混杂增强钨酸锆/铝复合材料由增强体和基体金属复合而成；所述增强体为钨酸锆混杂碳化硅纳米线颗粒，钨酸锆混杂碳化硅纳米线颗粒中碳化硅纳米线均匀分布在钨酸锆颗粒表面；

所述基体金属为纯铝或铝合金；

所述冷却的具体工艺为：当铁模具温度高于500℃时，在压力机施加的压力为6~25MPa的条件下以15~20℃/min的冷却速度冷却；当铁模具温度为250~500℃时，在压力机施加的压力为5~20MPa的条件下以不大于5℃/min冷却速度冷却；最后在铁模具温度低于250℃时脱模；步骤五所述加压浸渗时施加的压力为6~25MPa。

2.根据权利要求1所述的碳化硅纳米线混杂增强钨酸锆/铝复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一所述钨酸锆颗粒与聚乙烯醇的质量比为（9~11）：1；钨酸锆颗粒的质量与无水乙醇的体积的比为（4~6）g：100mL；钨酸锆与碳化硅纳米线的体积比为（2~10）：1。

3.根据权利要求1所述的碳化硅纳米线混杂增强钨酸锆/铝复合材料的制备方法，其特征在于：步骤二所述石墨模具的材质为高纯石墨、等静压石墨、电极石墨中的一种或几种的组合。

4.根据权利要求1所述的碳化硅纳米线混杂增强钨酸锆/铝复合材料的制备方法，其特征在于：步骤四所述石墨模具和铁模具的预热温度为500~600℃，预热时间不少于3h；步骤四所述保护气氛采用的保护气体为空气、氮气、氦气或氢气。

5.根据权利要求1所述的碳化硅纳米线混杂增强钨酸锆/铝复合材料的制备方法，其特征在于：所述铝合金为Al-Si合金、Al-Cu合金、Al-Mg合金、Al-Si-Cu合金、Al-Si-Mg合金、Al-Cu-Mg合金、Al-Zn-Cu合金、Al-Zn-Mg-Cu合金、Al-Be合金、Al-Li合金、Al-Si-Cu-Mg合金中的一种或几种的混合物。

6.根据权利要求5所述的碳化硅纳米线混杂增强钨酸锆/铝复合材料的制备方法，其特征在于：所述Al-Si合金中Si的质量分数为0.5%~25%；所述Al-Cu合金中Cu的质量分数为0.5%~53%；所述Al-Mg合金中Mg的质量分数为0.5%~38%；Al-Si-Cu合金中Si的质量分数为0.5%~25%，Cu的质量分数为0.5%~53%；Al-Si-Mg合金中Si的质量分数为0.5%~25%，Mg的质量分数为0.5%~38%；Al-Cu-Mg合金中Cu的质量分数为0.5%~53%，Mg的质量分数为0.5%~38%；Al-Zn-Cu合金中Zn的质量分数为0.5%~55%，Cu的质量分数为0.5%~53%；Al-Zn-Mg-Cu合金中Zn的质量分数为0.5%~55%，Mg的质量分数为0.5%~38%，Cu的质量分数为0.5%~53%；Al-Be合金中Be的质量分数为0.5%~20%；Al-Li合金中Li的质量分数为0.5%~35%；Al-Si-Cu-Mg合金Si的质量分数为0.5%~25%，Cu的质量分数为0.5%~53%，Mg的质量分数为0.5%~38%。

7.根据权利要求1所述的碳化硅纳米线混杂增强钨酸锆/铝复合材料的制备方法，其特征在于：所述碳化硅纳米线混杂增强钨酸锆/铝复合材料中增强体的体积分数为30~60%。

8.根据权利要求1所述的碳化硅纳米线混杂增强钨酸锆/铝复合材料的制备方法，其特征在于：所述钨酸锆混杂碳化硅纳米线颗粒中碳化硅纳米线体积分数为3%~20%。