[发明专利]一种高熵合金/铝复合的泡沫型吸波材料及制备方法

权利要求书

1.一种高熵合金/铝复合的泡沫型吸波材料，其特征在于：所述材料中的高熵合金为FeCoNiNd_0.2B_0.6，基体为铝合金，高熵合金与铝合金的重量份数比为：15:100，所用发泡剂为Ni包覆型的TiH₂发泡剂，发泡剂的加入量为铝合金重量分数的0.1～1wt.％；所述铝合金的成分以质量百分数计为，Cu：3.8～4.1％，Mg：1.3～1.7％，Mn：0.48～0.52％，Cr：0.09～0.11％，Zn：0.24～0.26％，余量为Al。

2.根据权利要求1所述的高熵合金/铝复合的泡沫型吸波材料，其特征在于：所述高熵合金粉由铁、钴、镍、钕、硼粉末按照摩尔比5:5:5:1:3配制，其中，铁、钴、镍、钕纯度≥99.9％，粒度为10～20μm，硼粉纯度≥99.99％，粒度为5～10μm。

3.权利要求1所述高熵合金/铝复合的泡沫型吸波材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)、高能球磨制备高熵合金粉末：将铁、钴、镍、钕和硼粉按摩尔比5:5:5:1:3混粉后装入不锈钢球磨罐，加入不锈钢球，然后将球磨罐抽真空后通入氩气，采用行星式球磨机进行机械合金化，得到FeCoNiNd_0.2B_0.6高熵合金粉末，平均粒径为5μm；

(2)、制备压坯：将2024铝合金粉、TiH₂发泡剂在氩气氛下球磨6h，转速为120r/min，使其充分混匀，将混粉倒入模具中，静压成型，静压力为500MPa，静压时间为10s；

(3)、微波半固态熔炼：将压坯放置于微波搅拌熔炼炉内，并在微波作用下加热熔化至半固态状态，去除表层熔渣，以喷粉方式加入高熵合金粉末，开启机械搅拌臂和超声波震荡装置，使高熵合金粉末与基体混合均匀，熔炼过程均通氩气保护；

(4)、浇铸：将熔体浇铸在低温处理后的模具中，快速成型；

(5)、固态处理：将步骤(4)中的试样依次进行固溶处理和人工时效处理，人工时效利用微波装置。

4.根据权利要求3所述的高熵合金/铝复合的泡沫型吸波材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)机械合金化参数为：预球磨6小时，转速150r/min；再设置球磨时间为72-96h，转速为300～500r/min；期间的球磨温度为250-350℃，球料比为：5:1-30:1。

5.根据权利要求3所述的高熵合金/铝复合的泡沫型吸波材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述微波加热升温速率为100～150℃/min，升温到620～640℃，熔融至固相分数为45％～60％的半固态状态，机械臂搅拌和超声波震荡时间为10～15min，搅拌速率为10～15r/min，超声频率为700～1000kHz，高熵合金粉末喷粉速率为50g/min，喷粉方向为由上往下。

6.根据权利要求3所述的高熵合金/铝复合的泡沫型吸波材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中浇铸熔体温度为620～640℃，时间为20～40s，浇铸速率为0.4m/min，浇铸前模具被浸泡于液氮中，模具温度为-50～-100℃。

7.根据权利要求3所述的高熵合金/铝复合的泡沫型吸波材料的制备方法，其特征在于：步骤(5)中所述固溶处理温度为480～550℃，固溶处理时间为30～45min。

8.根据权利要求3所述的高熵合金/铝复合的泡沫型吸波材料的制备方法，其特征在于：步骤(5)中所述人工时效处理的温度为120～200℃，时效处理时间为2～8h。

9.根据权利要求3所述的高熵合金/铝复合的泡沫型吸波材料的制备方法，其特征在于：步骤(5)中所述人工时效处理采用微波加热，微波频率为500MHz～300GHz。