一种铝基非晶/高熵合金复合材料及制备方法

摘要

本发明涉及一种铝基非晶/高熵合金复合材料及制备方法，属于金属复合材料领域。所述复合材料密度较低，抗压强度高，并具有一定的变形能力。所述方法步骤：将Al、Cu和Ti或Al、Fe和Ti或Al、Ni和Ti的金属粉末装入球磨罐，在Ar气氛的手套箱中向球磨罐中注入甲苯，封罐后从手套箱中取出，进行球磨，得到铝基非晶粉末；将Al、Co、Cr、Fe和Ni金属块体配成原始材料，在真空下，氩气作为保护气体，进行合金化熔炼，得到AlCoCrFeNi高熵合金的母合金锭；将得到的母合金锭进行雾化，筛选得到粒径为20～100μm的球形高熵合金粉末；将得到的铝基非晶合金粉末和高熵合金粉末进行球磨混合后，装入硬质合金模具中进行烧结，得到所述铝基非晶/高熵合金复合材料。

主权项

一种铝基非晶/高熵合金复合材料的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下；步骤1.将Al、Cu和Ti金属粉末按原子百分比65:16.5:18.5或Al、Fe和Ti金属粉末按照原子百分比70:25:5或Al、Ni和Ti金属粉末按照原子百分比88:6:6装入球磨罐中，球料比为10～20:1；在Ar气氛的手套箱中向球磨罐中注入6～10ml甲苯，并封罐；从手套箱中取出球磨罐后装入球磨机中，球磨转速为600～800r/min，球磨时间为25～35h，得到铝基非晶粉末；步骤2.将纯度≥99.9％的Al、Co、Cr、Fe和Ni金属块体按摩尔比0.4～1.0:1.0～1.6:1.0:1.0:1.0配成原始材料，在真空度2.5×10^‑3～5.0×10^‑4Pa下，以氩气作为保护气体，并在搅拌下熔炼10～15min，得到合金液；将合金液冷却，得到合金锭；将得到的合金锭翻转，重复熔炼4次以上，得到AlCoCrFeNi高熵合金的母合金锭；将母合金锭装入真空金属雾化制粉炉中，在过热度为100～200℃，雾化气压5～10MPa条件下进行雾化，并对雾化后的粉末颗粒粒径进行筛选，得到粒径为20～100μm的球形高熵合金粉末；步骤3.将步骤1得到的铝基非晶合金粉末和步骤2得到的高熵合金粉末装入球磨罐中，并在Ar气氛的手套箱中封罐，从手套箱中取出球磨罐后装入球磨机中，不加球磨介质，在球磨机转速为600～800r/min下混合10～15h后，得到铝基非晶/高熵合金混合粉末；步骤4.将步骤3得到的铝基非晶/高熵合金混合粉末装入硬质合金模具中，利用放电等离子烧结技术，在升温速率为100～150℃/min，烧结温度为550～600℃，压强为300～400MPa下进行烧结，保温5～10min后降到室温，得到所述铝基非晶/高熵合金复合材料；以所述复合材料的体积为100％计，其各组成成分及体积分数为：铝基非晶25～50％，高熵合金50～75％。