[发明专利]一种全致密碳化硅增强铝基复合材料坯锭及其制备方法

权利要求书

1.一种全致密碳化硅增强铝基复合材料坯锭，由包括铝合金粉、碳化硅粉和烧结助剂的制备原料依次经球磨、冷等静压成型和真空无压烧结制备得到；

所述铝合金粉包括铝合金超细粉、铝合金细粉和铝合金粗粉，所述铝合金超细粉的D50为1~5µm，铝合金细粉的D50为8~12µm，铝合金粗粉的D50为20~60µm；所述铝合金超细粉、铝合金细粉和铝合金粗粉的质量比为（60~80）：（7~15）：（7~15）；

所述碳化硅粉的D50为0.4~20µm，添加量为所述铝合金粉质量的5~15%；

所述烧结助剂的添加量为所述铝合金粉质量的0.05~0.2%；

所述全致密碳化硅增强铝基复合材料坯锭的相对密度为97~99%。

2.根据权利要求1所述的全致密碳化硅增强铝基复合材料坯锭，其特征在于，所述碳化硅粉包括碳化硅超细粉、碳化硅细粉和碳化硅粗粉，所述碳化硅超细粉的D506µm，碳化硅细粉的D50为6~12µm，碳化硅粗粉的D5012µm。

3.根据权利要求2所述的全致密碳化硅增强铝基复合材料坯锭，其特征在于，以所述碳化硅粉的质量为100%计，所述碳化硅超细粉的质量含量为0~50%，所述碳化硅细粉的质量含量为50~100%，所述碳化硅粗粉的质量含量为0~20%。

4.根据权利要求1所述的全致密碳化硅增强铝基复合材料坯锭，其特征在于，所述烧结助剂包括Zn粉、SnCu合金粉和AlZn合金粉中的一种或两种。

5.权利要求1~4任一项所述全致密碳化硅增强铝基复合材料坯锭的制备方法，包括以下步骤：

将铝合金粉、碳化硅粉和烧结助剂进行球磨，得到混合球磨料；

将所述混合球磨料进行冷等静压成型，得到压坯；

将所述压坯进行真空无压烧结，得到全致密碳化硅增强铝基复合材料坯锭。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述球磨的球料体积比为（1~4）：1，转速为15~40r/min，时间为2~6h。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述冷等静压成型的压力为100~250MPa，保压时间为2~8min。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述压坯的相对密度为75~85%。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述真空无压烧结具体包括：

由室温经第一升温速率升温至200~300℃，保温30~120min；然后经第二升温速率升温至350~550℃，保温30~120min；最后经第三升温速率升温至600~640℃，保温120~600min；所述第一升温速率、第二升温速率和第三升温速率独立地为2~5℃/min。