[发明专利]一种铝基多孔复合夹芯结构及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铝基多孔复合夹芯结构的制备方法，其特征在于，包括：将自下而上叠加的下层金属面板、铝基多孔复合原料和上层金属面板进行预压成形得到待烧结坯体，将所述待烧结坯体进行等离子热压烧结。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述待烧结坯体的制备过程包括：将所述下层金属面板、所述铝基多孔复合原料和所述上层金属面板依次装入模具中，施加压力进行保压；

优选地，所述预压成形的操作压力为10-30MPa，保压时间为5-10min；

优选地，在装入所述铝基多孔复合原料之后进行一次预压，再装入所述上层金属面板进行预压成形。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述铝基多孔复合原料包括铝合金粉体和空心微球；

优选地，所述铝基多孔复合原料是将多层多孔芯层进行逐层铺设形成，每层所述多孔芯层均是由铝合金粉体和空心微球混合而得，且相邻的两层所述多孔芯层中至少一个参数指标不同；其中，所述参数指标包括两种原料的粒度、材质和配比；

优选地，多个所述多孔芯层呈梯度变化；

优选地，所述多孔芯层的层数为2-5层。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，每次铺设一层所述多孔芯层均进行一次预压，每次预压的操作压力为10-30MPa，保压时间为3-5min。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述铝合金粉体的粒度为100-1000目，所述空心微球的粒度为16-1000目；

优选地，所述参数指标中的配比是指所述铝合金粉体或所述空心微球的体积与复合材料总体积比例。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述铝合金粉体的材质选自1xxx系铝合金、2xxx系铝合金、3xxx系铝合金、4xxx系铝合金、5xxx系铝合金、6xxx系铝合金和7xxx系铝合金中的至少一种；

优选地，所述空心微球的材质选自陶瓷类空心微球、玻璃类空心微球和熔点高于铝合金粉体熔点的金属类空心微球中的至少一种。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述下层金属面板和所述上层金属面板的材质选自铝、钛、钢、铝合金和钛合金中的至少一种；

优选地，所述下层金属面板和所述上层金属面板在装填之前进行表面磨光处理；

优选地，当所述下层金属面板或所述上层金属面板的材质采用非铝质面板时，在所述非铝质面板和所述铝基多孔复合原料之间设置铝箔。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述等离子热压烧结的过程中分为两步进行控温，先升温至400-460℃保温3-5min，再升温至500-600℃保温3-10min，然后再进行降温；

优选地，升温速率为80-100℃/min，在升温和保温过程中均施加压力5-15MPa；

优选地，先以80-120℃/min的降温速率降温至100℃以下，再自然冷却。

9.一种铝基多孔复合夹芯结构，其特征在于，通过权利要求1-8中任一项所述的制备方法制备而得。

10.权利要求9所述的铝基多孔复合夹芯结构在航空航天、国防军工或汽车交通中的应用。