采用挤压铸造法制备低体积分数的纯钛颗粒增强铝基复合材料的方法

摘要

采用挤压铸造法制备低体积分数的纯钛颗粒增强铝基复合材料的方法，它涉及制备低体积分数的纯钛颗粒增强铝基复合材料的方法。本发明要解决钛和液态铝发生反应的问题，其次解决低体积分数的纯钛预制体的制备的问题。本发明的方法包括：(1)原材料的配比；(2)纯钛颗粒的表面氧化处理；(3)湿压法制备预制块；(4)挤压铸造制备低体积分数的纯钛颗粒增强铝基复合材料。本发明可以避免挤压铸造方法中钛和液态铝发生反应的问题。本发明通过采用在低体积分数的钛颗粒中引入铝粉制备出预制体。本发明制备的低含量纯钛颗粒(10～30vol.％)增强纯铝基复合材料抗拉强度为150～230MPa，延伸率在22～28％之间。

主权项

采用挤压铸造法制备低体积分数的纯钛颗粒增强铝基复合材料的方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：一、原材料的配比：称取45～55vol.％的纯铝块、15～45vol.％的纯铝粉和10～30vol.％的纯钛颗粒备用；其中，纯铝粉颗粒尺寸为10～40μm，纯钛粉颗粒20～50μm；二、纯钛颗粒表面氧化处理：将步骤一称取10～30vol.％的纯钛颗粒放入箱式电阻炉，加热到300～500℃，保温0.5～3h，形成一层致密的氧化薄膜；三、湿压法制备工艺：将步骤一称取15～45vol.％的纯铝粉和步骤二氧化处理后10～30vol.％的纯钛颗粒混合，得混料；然后加入与混料相同重量的无水乙醇进行超声分散，得浆料，再将浆料机械混合6～9小时，然后将机械混合后的浆料倒入预制块模具中，将无水乙醇全部渗出后，再加压成形，退模后得到预制块，并将该预制块烘干，备用；四、挤压铸造工艺：将步骤一称取的45～55vol.％的纯铝块加热熔化后，备用；五、将步骤三中制备好的预制块放入模具中加温到400℃～500℃，保温30min～2h，然后将步骤四熔化后的纯铝块浇入到上述保温后的预制块模具中，并在上方施加5～15MPa的压力使铝液渗透到预制体，再加压到100～150MPa，保压1～4min，即制备出纯钛颗粒增强铝基复合材料。