[发明专利]铝合金浮石蛭石氧化铁钴复合材料及其制备方法

说明书

一、技术领域

本发明属于金属材料领域，涉及一种铝合金浮石、蛭石氧化铁钴复合材料及其制备方法及其制备方法。

二、背景技术

目前属材料领域中，对材料的吸波减振作用受到了重视。

CN200410023374.1涉及一种铝基吸波材料及其制备方法，其特征在于：将铝或铝合金板表层采用直流或交流电一步或二步阳极氧化法形成多孔氧化铝膜，制成铝基多孔氧化铝模板，即AAO模板；采用直流或脉冲电流电化学沉积在铝基AAO多孔膜中组装磁性纳米金属线阵列，制成表层原位组装磁性纳米线阵列的铝基吸波材料。该方法的缺点是要求技术难度高。

CN200910071958.9提出陶瓷晶须/铁磁金属复合吸波材料及其制备方法，它涉及一种用于吸收电磁波的复合材料及其制备方法。将表面镀有铁磁金属镀层的陶瓷晶须在温度为300～400℃、热处理气氛为氢气或氩气的条件下热处理60分钟，即得陶瓷晶须/铁磁金属复合吸波材料。该方法的缺点是陶瓷晶须表面涂铁磁金属镀层，加工中铁磁金属易脱落。

CN200810219444.9公开了一种颗粒增强阻尼多孔镍钛记忆合金基复合材料的制备方法。采用梯级粉末烧结法，将镍、钛金属粉末和调控材料的硅或氧化铝颗粒按一定比例均匀混合后压制成生坯，硅颗粒或氧化铝颗粒占生坯重量的5～15％，采取梯级加热方式一次整体烧结而制得复合材料。该材料的缺点是吸波性能差。

三、发明内容

本发明的目的就是针对上述技术缺陷，提供一种铝合金浮石、蛭石氧化铁钴复合材料，该复合材料吸波性能高，并且具有优越的阻尼性能。

本发明的另一目的是提供铝合金浮石、蛭石氧化铁钴复合材料的制备方法，该制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种铝合金基浮石蛭石氧化铁钴复合材料，该复合材料以铝合金为基体，在基体上分布着浮石蛭石氧化铁钴复合物，复合物的颗粒为0.5-1mm；该铝合金基体的化学成分的重量百分含量：Mg为2％～5％，Co为0.001％～0.005％，Ga为0.01％～0.05％，Si为0.5％-1％，其余为Al。

浮石蛭石氧化铁钴复合物是浮石和蛭石孔隙表面覆有一层氧化铁钡钴，氧化铁钡钴层的厚度为0.1-10μm薄膜。

一种铝合金基浮石蛭石氧化铁钴复合材料的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：

a.浮石、蛭石氧化铁钴复合物的准备：把氯化铁、氯化钴和硫酸亚铁铵装入带聚四氟乙烯衬里的水热容器中，加水溶解(加少量水至溶解即可)，再装入浮石和蛭石，蛭石颗粒的尺寸为0.1-0.4mm，浮石颗粒的尺寸为0.5-1mm，蛭石和浮石的重量比为1∶(1-2)，搅拌以上物质达2-7min，四种物质氯化铁、氯化钴、硫酸亚铁铵及浮石蛭石的重量比为1∶1-2∶1∶1-2，搅拌结束后将搅拌物置于220℃的烘箱中保温3h后自然冷却便得到浮石蛭石氧化铁钴复合物；

b.钛纤维的准备：按重量百分含Cu为0.003％-0.09％，Sm为0.003％-0.09％，其余为Ti进行配料，原料置于带有加热装置的升液管内熔化而形成铁合金液，熔化温度为1780-1800℃；升液管下部套装有柱塞，柱塞在动力装置带动下可沿升液管上、下移动，柱塞上移时可将升液管内液面抬高，从而便于转轮凸缘将合金液拽出，形成钛纤维，转轮采用轮缘有凸缘的水冷铜合金转轮，合金液通过升液管与旋转的水冷铜合金转轮凸缘接触，水冷铜合金转轮转轮凸缘将合金液拽出，形成合金材料纤维，转轮凸缘的线速度为19-21m/s，钛纤维的直径为10-45μm；转轮开转前开启转轮水冷系统，水冷系统进水温度小于30℃；

c.然后将长径比为7∶1的钛纤维和浮石蛭石氧化铁钴复合物放入有加热装置的底部通真空系统的钢制模具的空腔中形成复合物预制体，钛纤维占浮石蛭石氧化铁钴复合物的重量百分比为2％，控制复合物预制体占金属模具空腔体积的40-50％；开启加热装置，控制温度480-520℃；

d.铝合金基体的准备：将重量百分含量Mg为2％～5％，Co为0.001％～0.005％，Ga为0.01％～0.05％，Si为0.5％-1％，其余为Al的原料在1680-1720℃温度下熔化成合金液；

e.开启真空系统，控制上述钢制模具内的相对真空度为-30Kpa，将模具温度控制在480-520℃，将上述合金液体浇入钢制模具空腔内复合物预制体的上面，并注满模具，铝合金液体在真空压力作用下渗入复合物预制体中的间隙，关闭模具加热装置，合金液体在模具冷却凝固而形成铝合金基浮石、蛭石氧化铁钴复合材料。