[发明专利]一种高效搅拌制备铝基复合材料的装置与方法

权利要求书

1.一种高效搅拌制备铝基复合材料的装置，其特征在于，包括行星轮系组件，所述行星轮系组件包括自内向外的中心轮(4)、行星轮(5)和行星架(6)，所述中心轮(4)和所述行星架(6)分别与所述行星轮(5)齿轮啮合，所述行星轮(5)上安装有搅拌针(2)。

2.如权利要求1所述的高效搅拌制备铝基复合材料的装置，其特征在于，所述中心轮(4)上安装有控制系统，所述控制系统包括驱动机构与控制器，所述驱动机构与所述控制器电连接，所述驱动机构的驱动端与所述中心轮(4)连接。

3.如权利要求1所述的高效搅拌制备铝基复合材料的装置，其特征在于，所述搅拌针(2)在所述行星轮(5)的中心。

4.如权利要求1所述的高效搅拌制备铝基复合材料的装置，其特征在于，所述搅拌针(2)设置在所述行星轮(5)的下端面。

5.如权利要求1所述的高效搅拌制备铝基复合材料的装置，其特征在于，多个行星轮以中心轮的中心为对称中心呈中心对称设置。

6.如权利要求1所述的高效搅拌制备铝基复合材料的装置，其特征在于，所述行星架(6)上具有安装孔(7)，以便将行星轮系组件安装在机床夹头上。

7.一种高效搅拌制备铝基复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：准备好行星轮系组件，将搅拌针(2)安装在行星轮(5)上，将控制系统安装在中心轮(4)上，将安装有所述搅拌针(2)和所述控制系统的行星轮系组件安装在机床机头上；

S2：用夹具将纯铝(1)或铝合金坯料固定,所述纯铝(1)或铝合金坯料表面具有凹槽或点阵式槽体(3)；

S3：将外加增强颗粒放置在所述凹槽或点阵式槽体内(3)；

S4：通过控制系统驱动行星轮系组件工作，利用搅拌针在所述纯铝(1)或铝合金坯料上经过搅拌摩擦加工制备铝基复合材料。

8.如权利要求7所述的高效搅拌制备铝基复合材料的方法，其特征在于，在步骤S3中，所述外加增强颗粒为碳化硅、碳纳米管、石墨烯，所述外加增强颗粒的添加量为基体材料的0.5～3wt％。

9.如权利要求7所述的高效搅拌制备铝基复合材料的方法，其特征在于，在步骤S4中，所述行星轮系组件中中心轴(4)的转速为400-800rpm、所述行星轮系组件的下压力为2000～10000N、所述行星轮系组件整体的行进速度为30～150mm/min。