[发明专利]一种陶铝复合粉体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种陶铝复合粉体，所述复合粉体由以下质量分数的组份组成：纳米陶铝粉末1～10份，铝金属为90～99份。本发明采用传统铝金属熔融后，加入纳米级陶铝粉末，通过通入氩气进行充分混合的方式，得到均匀的混合熔融液，最后雾化成陶铝复合粉末，兼具纳米陶铝粉末比强度高、弹性模量高的优点，也有铝金属塑性高的优点，具有良好的综合性能。另外，纳米陶铝粉末也可以作为形核剂的作用，雾化过程中提高细粉获得率。

技术领域

本发明属于金属复合粉末材料领域，特别涉及一种陶铝复合粉体及其制备方法。

背景技术

颗粒增强金属基复合材料多采用金属或合金为基体，陶瓷颗粒为增强相，结合了金属基体的高塑性和陶瓷增强相的高强度，具有良好的综合性能优势，包括高比强度、高弹性模量、高疲劳强度、高蠕变抗力、高耐磨和低热膨胀率等，已经被广泛应用于汽车制造、航空、船舶等领域。纳米陶铝同时具有高硬度和纳米微粒尺寸小表面原子活性大的双重优势，而普通铝粉强度一般较低，二者结合将具有非常好的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供兼具纳米陶铝和铝粉优点的陶铝复合粉体，并提供上述材料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种陶铝复合粉体，所述复合粉体由以下质量分数的组份组成：纳米陶铝粉末1～10份，铝金属为90～99份。

进一步的，纳米陶铝粉末的尺寸为80～100nm。

进一步的，纳米陶铝粉末为碳化硅纳米颗粒增强铝基复合材料粉末、氧化铝纳米颗粒增强铝基复合材料粉末、氮化硼纳米颗粒增强铝基复合材料粉末或二硼化钛纳米颗粒增强铝基复合材料粉末。

进一步的，铝金属为纯铝或铝合金。

一种陶铝复合粉体的制备方法，包括以下步骤：

将铝金属和纳米陶铝粉末分别放入真空干燥箱进行干燥；

将铝金属放入感应熔炼炉中加热熔炼；

将纳米陶铝粉末加入感应熔炼炉中的铝熔液中，同时从炉底通入高纯氩气，搅拌金属铝液和纳米陶铝粉末，使其充分混合；

混合金属熔液通过喷嘴和高压氮气进行雾化，形成陶铝复合粉末。

本发明提供了一种将纳米陶铝粉末和金属铝液充分混合，并气雾化成陶铝复合粉末的方法，实现增强颗粒复合的目的。

铝金属为纯铝或其他牌号的铝合金，纳米陶铝粉末为碳化硅纳米颗粒增强铝基复合材料粉末、氧化铝纳米颗粒增强铝基复合材料粉末、氮化硼纳米颗粒增强铝基复合材料粉末或二硼化钛纳米颗粒增强铝基复合材料粉末。

制备陶铝复合粉体所用材料包括：纳米陶铝粉末1～10份，铝金属为90～99份，纳米陶铝粉末尺寸为80～100nm。陶铝复合粉体的制备方法为：将铝金属和纳米陶铝粉末分别放入真空干燥箱进行干燥；将铝金属放入感应熔炼炉中加热熔炼；将纳米陶铝粉末加入感应熔炼炉中的铝熔液中，同时从炉底通入高纯氩气，搅拌金属铝液和纳米陶铝粉末，使其充分混合；混合金属熔液通过喷嘴和高压氮气进行雾化，形成陶铝复合粉末。

本发明的有益效果：本发明采用传统铝金属熔融后，加入纳米级陶铝粉末，通过通入氩气进行充分混合的方式，得到均匀的混合熔融液，最后雾化成陶铝复合粉末，兼具纳米陶铝粉末比强度高、弹性模量高的优点，也有铝金属塑性高的优点，具有良好的综合性能。另外，纳米陶铝粉末也可以作为形核剂的作用，雾化过程中提高细粉获得率。

附图说明

图1是实施例所制备复合粉末的电镜照片1。

图2是实施例所制备复合粉末的电镜照片2。

具体实施方式