[发明专利]氮化硼和氮化铝增强的铝基复合材料、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种氮化硼和氮化铝增强的铝基复合材料，其特征在于，包括粉末冶金铝基材料预制件，于所述预制件表面原位生成的氮化铝层及于所述氮化铝层表面原位生成且与所述氮化铝层钉扎结合的氮化硼层。

2.根据权利要求1所述的氮化硼和氮化铝增强的铝基复合材料，其特征在于，所述氮化铝层的厚度为5μm～500μm；所述氮化硼层的厚度为10μm～500μm。

3.一种氮化硼和氮化铝增强的铝基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供粉末冶金铝基材料预制件；

将所述预制件在含氮气的非氧化性气体氛围中压力烧结，以使所述预制件表面原位生成氮化铝层，得到氮化铝增强的铝基复合材料；

将所述氮化铝增强的铝基复合材料进行表面微纳孔处理后与硼源溶液充分接触，烧结与热处理，以使所述氮化铝层表面原位生成与所述氮化铝层钉扎结合的氮化硼层，得到所述氮化硼和氮化铝增强的铝基复合材料。

4.根据权利要求3所述的氮化硼和氮化铝增强的铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述非氧化性气体中，氮气的体积含量为50％～100％。

5.根据权利要求3所述的氮化硼和氮化铝增强的铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述非氧化性气体中还含有氢气，所述氢气的体积含量为0％～5％。

6.根据权利要求3所述的氮化硼和氮化铝增强的铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述压力烧结的方法具体为：在0℃～600℃，0MPa，保温0.5～2小时；在600℃～660℃，0MPa～1MPa，保温2～4小时；在660℃～820℃，8MPa～12MPa，保温2～4小时。

7.根据权利要求3～6任一项所述的氮化硼和氮化铝增强的铝基复合材料的制备方法，其特征在于，将所述氮化铝增强的铝基复合材料进行表面微纳孔处理的方法为：将所述氮化铝增强的铝基复合材料于酸性溶液中浸渍2～24小时；所述酸性溶液为硫酸、硝酸和盐酸的混合溶液，所述混合溶液中硫酸的浓度为0mol/L～1mol/L，硝酸的浓度为0mol/L～1mol/L，盐酸的浓度为0mol/L～1mol/L，所述混合溶液中硫酸、硝酸和盐酸的浓度不同时为0。

8.根据权利要求3～6任一项所述的氮化硼和氮化铝增强的铝基复合材料的制备方法，其特征在于，将所述氮化铝增强的铝基复合材料进行表面微纳孔处理后与硼源溶液充分接触的方法为:

将所述氮化铝增强的铝基复合材料进行表面微纳孔处理后于硼源溶液中浸渍4～24小时，取出后继续在表面涂覆所述硼源溶液，室温干燥；

所述硼源溶液为硼酸、硼酸钠和硼砂的混合溶液，所述混合溶液中硼酸的浓度为0mol/L～1mol/L，硼酸钠的浓度为0mol/L～1mol/L，硼砂的浓度为0mol/L～1mol/L，所述混合溶液中硼酸、硼酸钠和硼砂的浓度不同时为0。

9.根据权利要求3～6任一项所述的氮化硼和氮化铝增强的铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述烧结与热处理的方法为：在500℃～800℃真空炉中保温2～6小时。

10.一种权利要求1或2所述的氮化硼和氮化铝增强的铝基复合材料或权利要求3～9任一项所述的制备方法制得的氮化硼和氮化铝增强的铝基复合材料在制动盘中的应用。