腔，所述上壓頭I可沿模具腔內(nèi)側(cè)壁向下運(yùn)動，所述加熱裝置4設(shè)置在模具腔外周，所述抽氣管8貫穿底板5和下墊塊7與模具腔相通。
[0032]本實施例的高體積分?jǐn)?shù)顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備過程如下:
[0033]將模具外筒5和下墊塊7裝配于底板5上，形成模具腔；將800g TiC陶瓷粉末6 (粒徑為800?1500 μ m)倒入模具腔中，上壓頭I向下運(yùn)動，對粉末施加50MPa的壓力，使粉末壓實，形成預(yù)制塊；開啟加熱裝置4 (加熱爐)，對模具外筒5、陶瓷粉末預(yù)制塊、下墊塊7、上壓頭I進(jìn)行加熱，使其溫度保持在750°C ;將800g A390鋁合金熔化，并加熱到750°C?？焖偬鹕蠅侯^1，將鋁合金熔體3倒入SiC陶瓷粉末上部；繼續(xù)對模具外筒5、陶瓷粉末預(yù)制塊、下墊塊7、上壓頭1、鋁合金熔體加熱，使其溫度在整個浸滲過程中保持在750°C ;通過抽氣管8對預(yù)制塊進(jìn)行抽氣，抽氣速率為301/s，同時上壓頭I向下運(yùn)動，對鋁合金熔體施加20MPa的壓力，使鋁合金熔體滲入陶瓷粉末預(yù)制塊。浸滲20min后，移除加熱爐，使復(fù)合材料緩慢凝固；卸除模具，得到體積分?jǐn)?shù)為50%的TiC顆粒增強(qiáng)A356鋁基復(fù)合材料。
[0034]實施例3
[0035]本實施例涉及一種高體積分?jǐn)?shù)顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法及其專用設(shè)備。所述專用設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括上壓頭1、模具外筒2、加熱裝置4、底板5、下墊塊7、抽氣管8 ;所述模具外筒2和下墊塊7可裝配于底板5上形成模具腔，所述上壓頭I可沿模具腔內(nèi)側(cè)壁向下運(yùn)動，所述加熱裝置4設(shè)置在模具腔外周，所述抽氣管8貫穿底板5和下墊塊7與模具腔相通。
[0036]本實施例的高體積分?jǐn)?shù)顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備過程如下:
[0037]將模具外筒5和下墊塊7裝配于底板5上，形成模具腔；將100g 1182陶瓷粉末6 (粒徑為1500?2000 μ m)倒入模具腔中，上壓頭I向下運(yùn)動，對粉末施加70MPa的壓力，使粉末壓實，形成預(yù)制塊；開啟加熱裝置4(加熱爐)，對模具外筒5、陶瓷粉末預(yù)制塊、下墊塊7、上壓頭I進(jìn)行加熱，使其溫度保持在780°C;將100g 6061鋁合金熔化，并加熱到780°C?？焖偬鹕蠅侯^1，將鋁合金熔體3倒入SiC陶瓷粉末上部；繼續(xù)對模具外筒5、陶瓷粉末預(yù)制塊、下墊塊7、上壓頭1、鋁合金熔體加熱，使其溫度在整個浸滲過程中保持在780V ;通過抽氣管8對預(yù)制塊6進(jìn)行抽氣，抽氣速率為501/s，同時上壓頭I向下運(yùn)動，對鋁合金熔體施加50MPa的壓力，使鋁合金熔體滲入陶瓷粉末預(yù)制塊。浸滲30min后，移除加熱爐，使復(fù)合材料緩慢凝固；卸除模具，得到體積分?jǐn)?shù)為65%的1182顆粒增強(qiáng)6061鋁基復(fù)合材料。
[0038]以上對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1.一種高體積分?jǐn)?shù)顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟: 將陶瓷顆粒在模具中壓制成預(yù)制塊，加熱預(yù)制塊、模具； 將鋁合金熔體倒入模具中，使模具、預(yù)制塊、鋁合金熔體保持相同溫度，對所述鋁合金熔體施加壓力，同時對所述預(yù)制塊抽氣，使鋁合金熔體滲入預(yù)制塊的孔隙； 浸滲結(jié)束后，移除加熱裝置，待滲入預(yù)制塊的孔隙的鋁合金熔體緩慢凝固，即得所述高體積分?jǐn)?shù)顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高體積分?jǐn)?shù)顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述壓制采用的壓力為20?80MPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高體積分?jǐn)?shù)顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述預(yù)制塊、模具的加熱溫度為720?780V。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高體積分?jǐn)?shù)顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述倒入模具中的鋁合金熔體的溫度為720?780°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高體積分?jǐn)?shù)顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述對鋁合金熔體施加的壓力為10?50MPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高體積分?jǐn)?shù)顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述對預(yù)制塊抽氣的抽氣速率為10?501/s。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高體積分?jǐn)?shù)顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述鋁合金熔體滲入預(yù)制塊的孔隙的浸滲時間為10?30min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高體積分?jǐn)?shù)顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述陶瓷顆粒選自SiC陶瓷粉末、TiC陶瓷粉末、1182陶瓷粉末；所述陶瓷顆粒的粒徑為I ?2000 μ mD
9.一種如權(quán)利要求1所述的高體積分?jǐn)?shù)顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法的專用設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括上壓頭(I)、模具外筒(2)、加熱裝置(4)、底板(5)、下墊塊(7)、抽氣管(8);所述模具外筒(2)和下墊塊(7)可拆卸地安裝于底板(5)上形成型腔，所述上壓頭(I)活動設(shè)置于所述型腔內(nèi)，所述加熱裝置(4)設(shè)置在模具腔外周，所述抽氣管(8)貫穿底板(5)和下墊塊(7)與模具腔相通。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高體積分?jǐn)?shù)顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備方法，屬于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。將陶瓷顆粒在模具中壓制成預(yù)制塊，加熱預(yù)制塊、模具；熔化鋁合金，將鋁合金熔體倒入模具中，使模具、預(yù)制塊、鋁合金保持相同溫度，對熔體施加壓力，同時對預(yù)制塊抽氣，使鋁合金有效的滲入預(yù)制塊的孔隙，從而制備高體積分?jǐn)?shù)顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。本發(fā)明利用模具、預(yù)制塊、鋁合金熔體等溫的特點，保證鋁熔體在浸滲過程中具有良好的流動性，使其充分浸滲入陶瓷粉末預(yù)制塊的孔隙中，同時在預(yù)制塊下部抽氣，排出預(yù)制塊中的氣體，在孔隙處形成真空，有利于浸滲過程的進(jìn)行。本發(fā)明設(shè)備簡單，便于操作，具有良好的推廣前景。
【IPC分類】C22C21-00, C22C1-10, B22D23-04
【公開號】CN104532045
【申請?zhí)枴緾N201410805111
【發(fā)明人】陳東, 汪明亮, 夏存娟, 馬乃恒, 王浩偉
【申請人】上海交通大學(xué), 上海紫竹新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月18日