[发明专利]一种低热膨胀系数的铝基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种低热膨胀系数的铝基复合材料，其特征在于，以增强颗粒和铝合金薄带为原材料制备而成，按原材料的总质量计，所述增强颗粒和铝合金薄带的质量百分比为45～65:35～55；所述增强颗粒包括SiC颗粒、CaZr₂(PO₄)₃颗粒和ZrV₂O₇颗粒，按增强颗粒的总质量计，所述SiC颗粒、CaZr₂(PO₄)₃颗粒和ZrV₂O₇颗粒的质量百分比为32～55:20～54:14～25；

所述低热膨胀系数的铝基复合材料的制备方法包括以下步骤：

S1.制备增强颗粒：将SiC颗粒、CaZr₂(PO₄)₃颗粒和ZrV₂O₇颗粒按比例混合均匀，获得混合增强颗粒；

S2.预处理：将增强颗粒包裹至铝合金薄带中，再对铝合金薄带封口处进行焊合，制备得充满增强颗粒的铝丝；

S3.加热熔融：将步骤S2中制备的铝丝输送至感应加热器中，加热熔化，形成包裹增强颗粒的熔融液滴，所述感应加热的温度为800～1000℃；

S4.雾化沉积：使用高压氮气将步骤S3中的熔融液滴雾化成微纳米级的铝合金液滴和增强颗粒，共同沉积形成低热膨胀系数的铝基复合材料，所述高压氮气的压力为2～5MPa，温度为-10℃～-20℃，所述沉积距离为200～300mm。

2.根据权利要求1所述低热膨胀系数的铝基复合材料，其特征在于，所述增强颗粒和铝合金薄带的质量百分比为55:45。

3.根据权利要求2所述低热膨胀系数的铝基复合材料，其特征在于，所述增强颗粒中SiC颗粒、CaZr₂(PO₄)₃颗粒和ZrV₂O₇颗粒的质量百分比为43:37:20。

4.根据权利要求1所述低热膨胀系数的铝基复合材料，其特征在于，所述增强颗粒的粒度为200～300目。

5.根据权利要求1所述低热膨胀系数的铝基复合材料，其特征在于，所述铝合金薄带材质为2024铝合金，所述2024铝合金的质量百分比如下：4％Cu、1.8％Mg、0.4％Mn、余量Al。

6.根据权利要求1所述低热膨胀系数的铝基复合材料，其特征在于，步骤S4中所述高压氮气从熔融液滴四周分别对熔融液滴进行雾化。