[发明专利]一种纳米颗粒增强铝基复合材料的成形方法

摘要

本发明公开了一种纳米颗粒增强铝基复合材料的成形方法，属于金属铸造成形领域，将纳米陶瓷粉与微米级铝粉或铝合金粉配制成纳米陶瓷颗粒含量为3％～10％的混合粉料，将混合粉料在密封罐内的氩气保护下机械混合制成复合粉料，将复合粉末热压成质量约150g～200g的预制块。将预制块在达到750℃左右熔化后，机械搅拌，然后进行高能超声振动。利用超低速层流压铸将复合材料熔体压射入模具型腔，开模取件，获得质量分数为3％～10％的纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料零部件。本发明成形工艺简单易行、效果好，解决了浇铸高质量分数陶瓷颗粒增强铝基复合材料粘度大、流动性差、陶瓷颗粒易团聚等的问题。

主权项

1.一种纳米颗粒增强铝基复合材料的成形方法，其特征在于，其用于制备纳米陶瓷粉末占原料总质量3％～10％的纳米颗粒增强铝基复合材料，其包括如下步骤：S1：称取纳米陶瓷颗粒和微米铝基粉末，铝基粉末为铝合金粉或者铝粉，S2：将微米铝基粉末和纳米陶瓷颗粒放入有混料陶瓷球的封闭罐体中，罐体中充入氩气保护，将罐体放到滚动混料机进行混料，滚动混料时间为10小时～20小时，混合制备出纳米陶瓷颗粒均匀分布的复合粉末，S3：将复合粉末放入热压烧结炉中热压成预制块，热压压力10MPa～30MPa，压制温度400℃～500℃，预制块块体重量为150g～200g，S4：将装有预制块的容器置于在740℃～760℃的高温下熔化，保温20分钟～40分钟，获得熔体，S5：对熔体先执行机械搅拌，再执行超声振动，获得分散均匀的复合材料浆料，S6：预热压铸模具，S7：将复合材料浆料浇入压射室，然后利用压铸机冲头将浆料推射进入已预热的压铸模具型腔中，高速压射充型时使复合材料浆料在内浇口的流动速度控制在0.6m/s～1.2m/s的超低速度，且浆料在型腔内以层流流动，所述层流流动是指控制复合材料浆料在型腔流动时的雷诺数小于2300，S8：待复合材料浆料充满型腔后，进行增压及保压，保压时间8s～10s，后开模、取件，制备获得高质量分数纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料，其中，步骤S6与其前述步骤可以同步进行。