[发明专利]一种含锆的碳化硼‑铝合金复合材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种复合材料及其制备方法，尤其涉及一种含锆的碳化硼‑铝合金复合材料及其制备方法，属于陶瓷基复合材料技术领域。本发明所设计的含锆的碳化硼‑铝合金复合材料由碳化硼基体和含锆铝合金构成。本发明采用粉末烧结方法制备多孔碳化硼基体，然后将熔融的含锆铝合金溶渗进入多孔碳化硼基体制成致密的复合材料。本发明各元素搭配合理，结构设计科学，制备工艺简单，所得产品的密度低，硬度高，断裂韧性好，耐热震性好，不受形状限制，适合用于轻质高硬耐冲击的结构材料。

主权项

一种含锆的碳化硼‑铝合金复合材料，其特征在于：以质量百分比计包括下述组分：碳化硼55‑80％；含锆铝合金20‑45％；所述含锆铝合金中，锆元素的质量占含锆铝合金总质量的0.2‑1％；其制备方法为：将孔隙率为20‑45％的碳化硼基体与含锆铝合金接触后；置于烧结炉内，在保护气氛下，升温至800‑1200℃后，保温烧结；得到含锆的碳化硼‑铝合金复合材料；所得含锆的碳化硼‑铝合金复合材料以5‑15℃/min的升温速率升温至500‑700℃，保温20‑50分钟后淬火，烘干，然后进行时效处理，得到经淬火‑时效处理的含锆的碳化硼‑铝合金复合材料；淬火前，淬火介质的温度为0‑30℃；所述时效处理时，控制温度为200‑400℃，控制时间为2‑6小时；所述空隙率为20‑45％的碳化硼基体是通过下述步骤制备的：步骤A按质量百分比称取碳化硼粉A 55‑74％；碳化硼粉B 23‑45wt.％；氮化硼粉 1‑3％；将称取的碳化硼粉A、碳化硼粉B、氮化硼粉混合均匀后，压制成型，得到碳化硼素坯；压制成型时，控制压力为50‑120MPa；所述碳化硼粉A的粒径为4.5‑6.5μm；所述碳化硼粉B的粒径为3‑4μm；所述氮化硼粉粒径0.1‑0.2μm；步骤B将步骤A所得碳化硼素坯置于烧结炉内，在保护气氛下，于1600‑2000℃烧结，得到孔隙率为20‑45％的碳化硼基体。