一种高强度耐磨型泡沫铝复合材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113481403A(43)申请公布日2021.10.08(21)申请号202110692856.XC22C26/00(2006.01)(22)申请日2021.06.22(71)申请人安徽省新方尊自动化科技有限公司地址230000安徽省合肥市经济技术开发区宿松路3963号智能装备科技园E栋16层(72)发明人张进甘海潮梁林(74)专利代理机构合肥中博知信知识产权代理有限公司34142代理人李金标(51)Int.Cl.C22C1/10(2006.01)C22C1/02(2006.01)C22C1/08(2006.01)C22C21/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种高强度耐磨型泡沫铝复合材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及泡沫铝材料技术领域，具体涉及一种高强度耐磨型泡沫铝复合材料及其制备方法，所述方法包括向铝熔体中掺入表面镀覆有钛粉的金刚石颗粒，经发泡、冷却处理得到泡沫铝复合材料；金刚石颗粒表面镀覆钛粉的方法包括，采用酸性溶液清洗金刚石颗粒，用去离子水反复冲洗后干燥处理，接着将该金刚石颗粒与钛粉混合，倒入坩埚内，再将金属盐铺在其表面；将盛有混合物的坩埚置于箱式炉中加热，保温处理，接着冷却至室温，除去金属盐，烘干，筛选处理后得到表面镀覆钛粉的金刚石颗粒；本发明通过将表面镀覆有钛粉的金刚石颗粒引入到铝熔体中，藉由金刚石颗粒所具有的高强度和硬度，显著地提升了泡沫铝基复合材料的强度和耐磨性能。CN113481403ACN113481403A权利要求书1/1页1.一种高强度耐磨型泡沫铝复合材料的制备方法，其特征在于，所述的方法包括向铝熔体中掺入表面镀覆有钛粉的金刚石颗粒，然后经发泡、冷却处理得到所述的泡沫铝复合材料；其中，金刚石颗粒表面镀覆钛粉的方法包括，采用酸性溶液清洗金刚石颗粒使其表面粗化，然后用去离子水反复冲洗后干燥处理，接着将该金刚石颗粒与钛粉混合，倒入坩埚内，再将金属盐铺在其表面；将盛有混合物的坩埚置于箱式炉中加热至700‑900℃，保温处理20‑120min，接着冷却至室温，将镀后产物采用高温超声清洗除去金属盐，然后烘干，筛选处理后得到表面镀覆钛粉的金刚石颗粒。2.根据权利要求1所述的方法，其中，表面镀覆有钛粉的金刚石颗粒的掺入量为所述铝熔体重量的0.1％～3wt.％。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述的酸性溶液为稀盐酸，优选地，所述稀盐酸的浓度为1mol/L。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金刚石颗粒的粒度为80‑300目，优选为120目，所述钛粉的粒度为300目。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金刚石颗粒、钛粉和金属盐的重量比为(5‑10)：1：(5‑10)，优选为5：1：5。6.根据权利要求1所述的方法，其中，盛有混合物的坩埚置于箱式炉中加热至850℃，并保温处理60min。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述的金属盐选自NaCl、KCl中的一种或其任意比例的组合物。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述的高温超声清洗具体是采用60‑80℃的去离子水对镀后产物进行超声清洗，清洗时间为20‑30min。9.根据权利要求1所述的方法，其中，经高温超声清洗去除金属盐的镀后产物在烘干后，采用250目的筛子筛选去除多余的钛粉，得到表面镀覆有钛粉的金刚石颗粒。10.根据权利要求1‑9任意一项所述的方法制备得到的高强度耐磨型泡沫铝复合材料。2CN113481403A说明书1/5页一种高强度耐磨型泡沫铝复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及泡沫铝材料技术领域，具体涉及一种高强度耐磨型泡沫铝复合材料及其制备方法。背景技术[0002]泡沫金属是当前材料科学中发展较为迅速的一种材料，它具有密度小、阻尼减振、消声、隔热、电磁屏蔽、冲击吸能等一系列独特的性能，具有广泛的应用前景。常见的泡沫金属有铝、镍及其合金，此外，泡沫铜也有一定的发展空间，但是，现有一般泡沫金属材料的强度和刚度较低，在一些场合下，不能满足应用要求。同时，低的力学性能也限制了其独特性能的发挥，如30％～60％孔隙率的胞状铝(AlSi12合金)抗拉强度仅为3N/mm2～4N/mm2。为了解决泡沫金属强度低的技术问题，本领域的研发人员提出了一种稀土增强铝基复合材料的方法，通过在普通铝合金中添加适量的稀土元素，适量的稀土元素能够显著改善材料的金相组织，细化晶粒，去除材料中气体和有害杂质，从而提高材料的强度，增加硬度和韧性，改善加工性能、可塑性和可锻性等；但是，稀土元素的使用成本较高，不利于大规模的推广使用。[0003]又如本领域的研发人员还提出了一种原位生长MgAl2O4尖晶石晶须增强铝基复合泡沫，其具体的技术方案是以纯铝粉、镁粉以及硼