[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

说明书

本发明提供一种包覆式复合粒子增强高强高模量铝基复合材料及其制备方法。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Alsubgt;4/subgt;Csubgt;3/subgt;@Alsubgt;3/subgt;BC，所述包覆式复合粒子Alsubgt;4/subgt;Csubgt;3/subgt;@Alsubgt;3/subgt;BC是指Alsubgt;3/subgt;BC粒子包覆Alsubgt;4/subgt;Csubgt;3/subgt;粒子的至少一部分，形成一体式复合粒子。根据本发明，通过以轻质高模量的Alsubgt;3/subgt;BC相包覆低模量的Alsubgt;4/subgt;Csubgt;3/subgt;相的至少一部分，形成硬包软结构的复合粒子，能够有效阻碍位错运动和实现载荷传递，并且可通过稳定的Alsubgt;3/subgt;BC相包覆易水解的Alsubgt;4/subgt;Csubgt;3/subgt;相提高服役过程中的稳定性，实现高强、高模量和轻量化的铝基复合材料。

技术领域

本发明属金属材料领域，特别涉及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。

背景技术

铝基复合材料因高强度、高刚度、优异的耐磨性能及耐热性能等优势得到广泛研究和应用。

其中，颗粒增强高强高模量铝基复合材料可用来制造卫星及航天用结构材料、飞机零部件、金属镜光学系统、汽车零部件。此外，还可以用来制造微波电路插件、惯性导航系统的精密零件、涡轮增压推进器、电子封装器件等。

因此，发展新型的颗粒增强高强高模量铝基复合材料以实现高强、高模量和轻量化的铝基复合材料具有重要意义。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种新型的包覆式复合粒子增强高强高模量铝基复合材料，其中，包覆式复合粒子为Al₃BC粒子包覆Al₄C₃粒子。

本发明的另一目的在于提供一种新型的包覆式复合粒子增强高强高模量铝基复合材料的制备方法，其中，通过原位合成来形成包覆式复合粒子，包覆式复合粒子为Al₃BC粒子包覆Al₄C₃粒子。

根据本发明的一方面，提供一种包覆式复合粒子增强高强高模量铝基复合材料，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。

可选地，所述包覆式复合粒子Al₄C₃@Al₃BC为原位生成。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。