[发明专利]一种高体积分数颗粒增强Al-Si-O系复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种高体积分数颗粒增强Al-Si-O系复合材料的制备方法，其特征在于：将经过预处理的SiO₂粉末加入到处于近液相线温度的Al-Si合金熔体中，边加入边机械搅拌将SiO₂粉末与Al-Si合金熔体混合均匀，加入指定量的SiO₂粉末以后采用超声处理消除混合物浆料中的气泡，静置后浇注冷却，获得的固体材料重新加热到一定温度，通过低温反应获得颗粒增强Al-Si-O系复合材料。

2.如权利要求1所述的一种高体积分数颗粒增强Al-Si-O系复合材料的制备方法，其特征在于：所述的经过预处理的SiO₂粉末是指，经过300~400℃、30~50min干燥的形状为球性或者近似球形，尺寸为0.5~10μm的SiO₂粉末，其杂质含量不大于0.3wt.%。

3.如权利要求1所述的一种高体积分数颗粒增强Al-Si-O系复合材料的制备方法，其特征在于：所述的处于近液相线温度的Al-Si合金熔体是指，含Si为5~8wt.%、含混合稀土金属为0.5~1.0wt.%，其余为Al，温度处于液相线温度上下各10℃范围内的Al-Si合金。

4.如权利要求1所述的一种高体积分数颗粒增强Al-Si-O系复合材料的制备方法，其特征在于：所述的边加入边机械搅拌是指，通过溜槽加入SiO₂粉末，加入速度为10~15g/min；搅拌速度为500~800r/min，SiO₂粉末加入前2min开始搅拌，全部加完后2min结束搅拌。

5.如权利要求1所述的一种高体积分数颗粒增强Al-Si-O系复合材料的制备方法，其特征在于：所述的指定量的SiO₂粉末是指，加入的SiO₂粉末质量为Al-Si合金熔体的15~30%。

6.如权利要求1所述的一种高体积分数颗粒增强Al-Si-O系复合材料的制备方法，其特征在于：所述的超声处理是指，将表面热喷涂一层陶瓷的超声变幅杆端部插入Al-Si合金熔体与SiO₂粉末的混合物中，边超声作用边通过30~60r/min的缓慢机械搅拌保证混合物流动，超声振动频率为20~30kHz、功率密度为200~300W/mm²、作用时间为3~5min。

7.如权利要求1所述的一种高体积分数颗粒增强Al-Si-O系复合材料的制备方法，其特征在于：所述的静置后浇注是指，静置5~10min浇注入金属型，金属型采用钢铁或者铜材制作。

8.如权利要求1所述的一种高体积分数颗粒增强Al-Si-O系复合材料的制备方法，其特征在于：所述的重新加热到一定温度是指，加热的温度为550~570℃，升温速率为15~20℃/min。

9.如权利要求1所述的一种高体积分数颗粒增强Al-Si-O系复合材料的制备方法，其特征在于：所述的低温反应是指，在大气中或氮气保护下反应，反应温度为550~570℃，反应时间为50~120min。