[发明专利]包覆式复合粒子增强高强高模量铝基复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种包覆式复合粒子增强高强高模量铝基复合材料，其特征在于，所述包覆式复合粒子增强高强高模量铝基复合材料包括Al基体以及分散在所述Al基体中的包覆式复合粒子Al₄C₃@Al₃BC，所述包覆式复合粒子Al₄C₃@Al₃BC是指Al₃BC粒子包覆Al₄C₃粒子的至少一部分，形成一体式复合粒子。

2.根据权利要求1所述的包覆式复合粒子增强高强高模量铝基复合材料，其特征在于，所述包覆式复合粒子Al₄C₃@Al₃BC为原位生成。

3.根据权利要求1所述的包覆式复合粒子增强高强高模量铝基复合材料，其特征在于，在所述包覆式复合粒子Al₄C₃@Al₃BC中，Al₃BC粒子内部包含有单个Al₄C₃粒子或多个Al₄C₃粒子。

4.根据权利要求1所述的包覆式复合粒子增强高强高模量铝基复合材料，其特征在于，所述复合粒子Al₄C₃@Al₃BC的尺寸为500nm-15μm，其中，Al₄C₃粒子的尺寸为100nm-2μm。

5.根据权利要求1所述的包覆式复合粒子增强高强高模量铝基复合材料，其特征在于，所述包覆式复合粒子增强高强高模量铝基复合材料还包括不包覆Al₄C₃的Al₃BC粒子。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的包覆式复合粒子增强高强高模量铝基复合材料，其特征在于，基于100wt％的所述包覆式复合粒子增强高强高模量铝基复合材料，C元素的含量大于等于0.2wt％，B元素的含量大于等于0.1wt％。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的包覆式复合粒子增强高强高模量铝基复合材料，其特征在于，所述包覆式复合粒子增强高强高模量铝基复合材料还包括Cu、Zn、Mg、Si、Ni、Fe、Mn、Cr、V和Zr中的至少一种。

8.一种根据权利要求1所述的包覆式复合粒子增强高强高模量铝基复合材料的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：

将石墨粉与活性炭彼此混合形成混合物料；

将所述混合物料在真空环境下加入到熔化的铝熔体中，形成第一反应体；

使所述第一反应体在580℃-650℃保温60min-120min，再升温至700℃-760℃保温30min-60min，形成第二反应体；

将所述第二反应体升温至720℃-780℃，添加Al-B合金并反应20min-60min。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括：在将石墨粉与活性炭彼此混合形成混合物料之前，将石墨粉与活性炭在真空环境下加热至250℃-350℃进行干燥。

10.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，形成所述第一反应体的步骤包括：将纯铝升温熔化至690℃-720℃形成所述铝熔体后，利用旋转喷吹设备通过氩气向所述铝熔体中输入所述混合物料。

11.根据权利要求10所述的制造方法，其特征在于，形成所述第一反应体的步骤还包括：在输入所述混合物料之后，将熔体迅速降温至650℃以下。