[发明专利]一种高强度碳纳米管增强铝基复合材料环状异形件的制备方法在审
| 申请号： | 202310156436.9 | 申请日： | 2023-02-23 |
| 公开（公告）号： | CN116100025A | 公开（公告）日： | 2023-05-12 |
| 发明（设计）人： | 马凯;刘振宇;肖伯律;马宗义;张峻凡;昝宇宁;朱士泽;王东;王全兆 | 申请（专利权）人： | 中国科学院金属研究所 |
| 主分类号： | B22F5/10 | 分类号： | B22F5/10;B22F3/02;B22F3/18;B22F3/24;B22F9/04;B22F1/12;B22F3/105;B22F3/14;B22F3/15;B82Y30/00;B82Y40/00;C22F1/057;C22F1/053;C22F1/05 |
| 代理公司： | 沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002 | 代理人： | 于晓波 |
| 地址： | 110016 辽*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 强度 纳米 增强 复合材料 环状 异形 制备 方法 | ||
1.一种高强度碳纳米管增强铝基复合材料环状异形件的制备方法，其特征在于：该方法是以碳纳米管(CNT)增强铝基复合材料环形坯锭为原料，通过环轧工艺获得高强度环状异形件。
2.根据权利要求1所述的高强度碳纳米管增强铝基复合材料环状异形件的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
(1)准备碳纳米管(CNT)增强铝基复合材料粉末；
(2)将步骤(1)中的复合材料粉末装入环形模具中，依次进行冷压成型和粉末冶金烧结，获得复合材料环形坯锭；
(3)对步骤(2)所得的坯锭进行多道次环轧；
(4)对步骤(3)所得环轧件依次进行固溶与时效处理，即获得所述高强度碳纳米管增强铝基复合材料环状异形件。
3.根据权利要求2所述的高强度碳纳米管增强铝基复合材料环状异形件的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述碳纳米管(CNT)增强铝基复合材料的制备过程为：将碳纳米管(CNT)粉末与铝合金粉末(Al-Cu系、Al-Mg-Si系、Al-Zn-Mg-Cu系等铝合金粉末中的一种)进行共混，通过高能球磨法使CNT在铝合金粉末中均匀分散，获得CNT/Al复合材料粉末，即为所述碳纳米管(CNT)增强铝基复合材料。
4.根据权利要求3所述的高强度碳纳米管增强铝基复合材料环状异形件的制备方法，其特征在于：所述铝合金粉末的平均粒径为0.1μm～200μm，CNT粉末的平均径向尺寸为10～100nm，CNT粉末在总粉末(铝合金粉末+CNT粉末)中所占比例为0.3-3wt.％，高能球磨的球料重量比为10:1～30:1。
5.根据权利要求3所述的高强度碳纳米管增强铝基复合材料环状异形件的制备方法，其特征在于：所述铝合金粉末为Al-Cu系、Al-Mg-Si系和Al-Zn-Mg-Cu系等铝合金粉末中的一种。
6.根据权利要求2所述的高强度碳纳米管增强铝基复合材料环状异形件的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述粉末冶金烧结采用气氛或真空条件下的真空热压烧结、热等静压或放电离子束烧结工艺，烧结温度为480-580℃。
7.根据权利要求2所述的高强度碳纳米管增强铝基复合材料环状异形件的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述环轧温度控制在铝基复合材料固溶温度以下100至200℃之间。
8.根据权利要求2所述的高强度碳纳米管增强铝基复合材料环状异形件的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，固溶温度与时效温度根据特定铝合金牌号进行对应选择。
9.根据权利要求2所述的高强度碳纳米管增强铝基复合材料环状异形件的制备方法，其特征在于：该方法制备的环状异形件中：CNT在环形构件中沿着圆周方向排布，同时晶界无析出带含量极低，在增强相(CNT)载荷传递与析出相弥散强化的共同作用下，异形环件的圆周方向的强度水平极高。
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