[发明专利]一种多级结构钨颗粒增强铝基复合材料的制备方法

摘要

本发明属于多级结构钨颗粒增强铝基复合材料制备技术领域，具体涉及一种多级结构钨颗粒增强铝基复合材料的制备方法。本发明利用高能球磨‑低能混合‑热等静压的工艺制备了多级结构钨颗粒增强铝基复合材料。该复合材料以Al为基体，Al‑W团聚体为增强相，形成团簇结构，团簇之间的基体材料具有较大的变形区，改善了以往Al‑W复合材料中钨增强相弥散分布的现象，提高了复合材料的塑性，改善了Al‑W界面结合性，团簇表面粗糙状态也提高了团簇与基体的界面结合力，提高了复合材料的综合性能。该复合材料具有致密度高、强度高、塑性好以及使用温度高等优点，是一种轻质高强复合材料，具有较大的应用潜力。 1

主权项

1.一种多级结构钨颗粒增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1）将钨粉和铝粉混合后进行球磨，得到铝包覆的钨颗粒团簇复合粉末；

所述钨粉的质量百分比为40～80%，铝粉的质量百分比为60～20%；

所述球磨采用行星式球磨机，在真空或氩气保护条件下进行，磨球与粉末的重量比为（3:1）～（10:1），转速300~500转/min，球磨时间4～40 h；

2）将步骤1）中的铝包覆的钨颗粒团簇复合粉末和铝粉混合，得到复合粉体；

所述混合采用双锥混料机，在氩气保护的条件下进行，磨球与粉末的重量比为（1:1）～（3:1），混合时间为8～24 h；

3）将步骤2）中的复合粉体装在铝制包套中，振实，真空加热除气并封口；

所述真空加热除气的条件为：除气温度400～450℃，真空度低于1×10^‑3 Pa；

4）热等静压烧结步骤3）中的复合粉体，之后去除表面铝制包套，即得到多级结构钨颗粒增强铝基复合材料；

所述热等静压烧结的条件为：升温速率不大于10 ℃/min，烧结温度为500～550℃，压力为100～200MPa，保温时间为2～4 h。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中钨粉纯度大于99%，粒径为2～12μm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铝粉为纯度大于99%的铝粉，粒径为4～200μm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中铝包覆的钨颗粒团簇复合粉末的质量百分比为12.5~70%，铝粉的质量百分比为87.5~30%。