可控体积份数SiCp/Al复合材料的压力铸造制备方法

摘要

可控体积份数SiCp/Al复合材料的压力铸造制备方法，它涉及一种压力铸造新方法，主要是应用于颗粒增强金属基复合材料的制备方法。传统的压力铸造工艺很难控制复合材料中增强体的体积份数。本发明的制备过程包括将SiCp颗粒与铝粉混合配制混合粉末，然后将混合粉末制备成预制块，再采用二次加压法进行压力铸造等三个步骤来制备SiCp/Al复合材料，利用本发明方法制备的SiCp/Al复合材料具有体积份数低(小于30％)、可塑性强等优点，在300℃时，挤压比可以达到36∶1以上。

主权项

1、一种可控体积份数SiCp/Al复合材料的压力铸造制备方法，其特征在于它的制备过程为：第一步为配制混合粉末：将SiC颗粒与铝粉按照下述重量比关系进行混合：当需要SiC颗粒占所制备的SiCp/Al复合材料总体积15～25％时，按照$\frac{a/{\rho }_{\mathrm{SiC}}}{b/{\rho }_{\mathrm{Al}}}=\frac{x}{(44+\frac{3(x-15)}{10})-x}$ 公式计算需添加SiC颗粒与铝粉的重量比，式中a、b分别为SiC颗粒和铝粉的重量，x为15～25％中的一点，ρSiC和ρAl分别为SiC颗粒与铝粉的密度；当需要SiC颗粒占所制备的SiCp/Al复合材料总体积25～45％时，按照$\frac{a/{\rho }_{\mathrm{SiC}}}{b/{\rho }_{\mathrm{Al}}}=\frac{x}{(47+\frac{2(x-25)}{20})-x}$ 公式计算需添加SiC颗粒与铝粉的重量比，式中a、b分别为SiC颗粒和铝粉的重量，x为25～45％中的一点，ρSiC和ρAl分别为SiC颗粒与铝粉的密度；第二步为制备预制块：将配制好的混合颗粒和无水乙醇按重量比1∶2～4配制成浆料，机械混合10～40小时，倒入预制块模具中过滤颗粒，去除无水乙醇，当预制块模具上部看不到无水乙醇时，放入压头，缓慢加压至0.5～5Mpa，保压2～10分钟，然后退模，自然荫干一天，最后在80～160℃温度下烘干1～10小时，即得预制块；第三步为压力铸造：将预制块放入压铸模具中预热至400～550℃，将铝加热到800℃使之全部熔化，然后将熔化后的铝液倒入压铸模具中，第一次加5～10Mpa的压力，第二次加100～200Mpa的压力，保压1～10分钟即得SiCp/Al复合材料。