一种碳化物纳米颗粒改性的压铸铝合金及其制备方法.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CN112662909A(43)申请公布日2021.04.16(21)申请号202011463434.7(22)申请日2020.12.11(71)申请人迈特李新材料（深圳）有限公司地址518118广东省深圳市坪山区坪山街道和平社区兰金四路19号华瀚科技工业园厂房2栋106(72)发明人刘伟清池元清(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202代理人颜希文(51)Int.Cl.C22C1/10(2006.01)C22C21/02(2006.01)C22C32/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称一种碳化物纳米颗粒改性的压铸铝合金及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种碳化物纳米颗粒改性的压铸铝合金及其制备方法。本发明通过使用糖碳盐混合固体，并在熔融盐辅助下，在熔融铝中原位合成碳化物纳米颗粒，从而制得碳化物纳米颗粒改性的压铸铝合金，其中所得碳化物纳米颗粒平均尺寸可控在100nm以下，碳化物纳米颗粒能细化Al‑Si压铸合金的晶粒尺寸及共晶硅尺寸，消除枝晶，细化富Fe杂质相的尺寸，提高Al‑Si合金的强度、延伸率以及高温力学性能。本发明制备方法简单、成本低，便于工业化应用。CN112662909ACN112662909A权利要求书1/1页1.一种碳化物纳米颗粒改性的压铸铝合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将盐A、碳源、阳离子源以及糖混合均匀，加热使所述糖熔化，冷却，得到第一混合固体；将第一纯铝完全熔化得到铝液，在铝液表面加盐B，待盐B完全熔化后加入所述第一混合固体进行反应，得到含碳化物纳米颗粒的铝液；将所述含碳化物纳米颗粒的铝液进行浇铸，得到碳化物纳米颗粒增强纯铝复合材料铸锭；(2)将第二纯铝完全熔化后，加入所述碳化物纳米颗粒增强纯铝复合材料铸锭进行熔化，再按照目标铝合金的成分配料，加热合金化，然后浇铸到预热的压铸模具中进行压铸成型，即得所述碳化物纳米颗粒改性的压铸铝合金，所述碳化物纳米颗粒改性的压铸铝合金为Al‑Si压铸铝合金。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化物纳米颗粒改性的压铸铝合金中，碳化物纳米颗粒的质量含量为0.5‑20％，粒径在100nm以下。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述阳离子源中的阳离子元素的总质量与所述第一纯铝的质量的比值小于0.4，所述碳源和所述糖提供的总碳量为理论上所需总碳量的1.1～1.7倍，所述碳源和所述糖的质量比为碳源：糖＝0.5～1:1。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述盐A与所述第一纯铝的质量比为盐：第一纯铝＝0.15～0.8:1。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化物纳米颗粒增强纯铝复合材料铸锭中，碳化物纳米颗粒的质量含量为0.5‑50％；所述盐B与所述第一纯铝的质量比为0.02‑0.05：1。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述盐A和所述盐B分别选自氟化盐、氟铝酸盐、氯化盐、氯铝酸盐中的至少一种；所述碳源为活性炭、石墨、金刚石、碳纳米管、碳单质、氧化石墨烯、石墨烯、沥青、木材中的至少一种；所述阳离子源为钨源、钛源、硅源、硼源、锆源、铬源中的至少一种，所述阳离子源为单质、氧化物或盐；所述糖包括白糖、蔗糖、葡萄糖中的至少一种。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，制备第一混合固体时的加热温度为120‑300℃，第一纯铝在700℃‑1200℃下完全熔化，反应温度为750‑1200℃，反应时间为0.5‑12h；所述步骤(2)中，各加热熔化的温度为690‑900℃，压铸模具的预热温度为150‑250℃。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，在浇铸之前，先去除所述含碳化物纳米颗粒的铝液上层的残留反应物、熔盐及表层杂质，再精炼除气；所述步骤(2)中，在进行浇铸之前，先进行精炼除气。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化物纳米颗粒改性的压铸铝合金含有以下重量百分含量的组分：0.1‑1.0％Mg，0.1‑5.0％Cu，0‑1.5％Fe，6.0‑13.0％Si，0.5‑20％碳化物纳米颗粒，余量为Al。10.如权利要求1‑9任一项所述的制备方法制得的碳化物纳米颗粒改性的压铸铝合金。2CN112662909A说明书1/7页一种碳化物纳米颗粒改性的压铸铝合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于工业铝合金和压铸铝合金技术领域，具体涉及一种碳化物纳米颗粒改性的压铸铝合金及其制备方法。背景技术[0002]压力铸造为一种常用的铸造工艺，该工艺通过将流体金属或半流体金属在压力作用下填充至压铸模中，并在压力作用下进行凝固，形成铸件。经压铸成