[发明专利]一种基于PLC效应设计高强韧铝基纳米复合材料的方法

权利要求书

1.一种基于PLC效应设计高强韧铝基纳米复合材料的方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)复合材料的初次制备：以Al-K₂TiF₆-K₂ZrF₆-KBF₄作为反应体系，采用原位反应技术制备不同颗粒含量的(ZrB₂+TiB₂)纳米颗粒增强AlSi9Cu1复合材料；

(2)复合材料的重熔：将步骤(1)制备得到的复合材料进行重熔、精炼并浇铸；

(3)基于PLC效应的力学分析方法：对重熔后冷却至室温的复合材料进行拉伸检测，通过观测分析方法确定颗粒含量和应变速率对复合材料中PLC效应的影响方式；

(4)通过PLC效应影响方式的分析方法，确定复合材料成分及浇铸冷却方式并获得可避免PLC效应的不同组织结构的复合材料，获得可避免PLC效应的不同组织结构的复合材料；所述的获得可避免PLC效应的不同组织结构的复合材料指：颗粒含量5wt.％的复合材料，浇铸冷却方式为室温冷却。

2.如权利要求1所述的一种基于PLC效应设计高强韧铝基纳米复合材料的方法，其特征在于，步骤(1)所述的(ZrB₂+TiB₂)纳米颗粒增强AlSi9Cu1复合材料中不同的颗粒含量分别为基体AlSi9Cu1质量的1wt.％-5wt.％，基体中硅含量8.6～9.1wt.％，Cu含量：0.9wt.％～1.1wt.％，Fe含量：≦0.01wt.％，Mg含量：≦0.0001wt.％，其余为Al含量。

3.如权利要求1所述的一种基于PLC效应设计高强韧铝基纳米复合材料的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的重熔、浇注过程为：重熔温度730～750℃，重熔过程中施加电磁搅拌，电磁搅拌过程中，励磁电流为180A，频率为8Hz；重熔时间7-12min；最后对熔体精炼0.5-1.5min，浇注到铜模中，冷却至室温。

4.如权利要求1所述的一种基于PLC效应设计高强韧铝基纳米复合材料的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的对复合材料进行拉伸检测，具体为：拉伸检测温度为室温，应变速率范围为1.39×10^-4s^-1～1.33×10^-2s^-1；观测分析方法指：通过不同颗粒含量、不同应变速率的复合材料拉伸曲线中的临界应变分析、材料组织结构图中晶粒尺寸和形貌分析，综合得出颗粒含量、应变速率对PLC效应的影响。

5.如权利要求1所述的一种基于PLC效应设计高强韧铝基纳米复合材料的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的确定颗粒含量和应变速率对复合材料中PLC效应的影响方式，具体为确定颗粒含量和应变速率对复合材料拉伸过程中出现PLC现象的临界应变的影响方式。