[发明专利]一种合金元素强化高硅铝复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种合金元素强化高硅铝复合材料；其特征在于，以质量百分比计包括下述组分：

硅48.0～52.0％；

X 0.5～4.0％；

其余为铝；

所述X选自铜、镁中的至少一种；

所述合金元素强化高硅铝复合材料通过下述方法制备；所述方法包括下述步骤：按设计组分配取硅源、铝源、X源，对配取的硅源、铝源、X源进行熔炼得到熔体；所得熔体经雾化喷射沉积得到沉积坯，沉积坯经热等静压处理，得到成品；所述热等静压处理时，控制温度为520℃～600℃，控制压力为150～200MPa。

2.根据权利要求1所述的一种合金元素强化高硅铝复合材料；其特征在于，以质量百分比计包括下述组分：

硅49.0～52.0％；

X 1～3.0％；

其余为铝；

所述X选自铜、镁中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的一种合金元素强化高硅铝复合材料；其特征在于，以质量百分比计包括下述组分：

硅50.0％；

X 1～3.0％；

其余为铝；

所述X选自铜、镁中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种合金元素强化高硅铝复合材料；其特征在于：所述X由铜、镁组成。

5.根据权利要求1所述的一种合金元素强化高硅铝复合材料；其特征在于：所述X由铜、镁按质量比铜：镁＝1.5-2.5：1组成。

6.根据权利要求1所述的一种合金元素强化高硅铝复合材料；其特征在于：所述X由铜、镁按质量比铜：镁＝2：1组成。

7.根据权利要求1所述的一种合金元素强化高硅铝复合材料；其特征在于：

所述硅源为单晶硅；

所述铝源为高纯铝，所述高纯铝的纯度大于等于99.995％；

所述X源为铝铜中间合金和/或铝镁中间合金；所述铝铜中间合金中，铜的质量百分含量为60-75％，所述铝镁中间合金中，镁的质量百分含量为65-70％。

8.根据权利要求1所述的一种合金元素强化高硅铝复合材料，其特征在于；当硅源为单晶硅、当铝源为高纯铝、当X源为铝铜中间合金或铝镁中间合金时，其制备步骤为：

先将高纯铝升温至780～860℃，待纯铝全部融化后升温至1100～1500℃，然后分批次加入单晶硅，待单晶硅全部融化降温至780～860℃，再加入X源，搅拌5～10min后用造渣剂覆盖造渣并用六氯己烷除气；得到熔体；所得熔体移入中间包；采用雾化喷射沉积的方式制备沉积坯；所述造渣剂由NaCl、KCl、冰晶石按质量百分比计，NaCl：KCl：冰晶石＝30:47:23组成；雾化喷射沉积时，控制气体压力为0.8～1.3MPa，雾化温度为780～860℃，沉积盘的接受距离为630～680mm，雾化器扫描频率为20～25Hz，沉积盘的下降速度为20～24mm/min；所述气体为氮气；所述中间包的温度为900～1000℃。

9.根据权利要求8所述的一种合金元素强化高硅铝复合材料；其特征在于：所制备的高硅铝复合材料热导率为138～147W/(m·K)，热膨胀系数为11.2×10^-6～11.5×10^-6K^-1，三点抗弯强度为410～423MPa，抗拉强度为256～268MPa，布氏硬度为201～210HB。