[发明专利]一种含钆钨元素的铝基复合材料及其应用

权利要求书

1.一种含钆钨元素的铝基复合材料，其特征在于：包括6063铝合金基体和作为弥散相分布于6063铝合金基体中的氧化钆和钨，上述烘干氧化钆的量占粉末总量的5-50wt％，烘干纯钨粉末的量占粉末总量的10-80wt％。

2.一种铝基复合板材，其特征在于：由权利要求1所述的铝基复合材料制成。

3.一种含钆钨元素的铝基复合板材的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)在惰性气体保护下，将纯度99.0％以上的烘干氧化钆粉末、纯度99.0％以上的烘干纯钨粉末和纯度99.0％以上的烘干6063铝合金粉末进行称量后混合，再加入过程控制剂硬脂酸并使其最终质量浓度不超过1.5wt.％，得到初始混合粉末，上述烘干氧化钆的量占粉末总量的5-50wt％，烘干纯钨粉末的量占粉末总量的10-80wt％；

(2)将上述初始混合粉末在球料比1-15∶1、装填系数0.1-0.9且球磨转速100-1200rpm的条件下，按照球磨45-55min-停止5-15min的方式球磨1-180h，得到球磨粉末；

(3)将上述球磨粉末在压力100-300MPa的条件下冷等静压0.5-10h以压制成坯体；将该坯体置于惰性气体保护下在450-650℃烧结1-10h，获得含钆钨元素的铝基复合材料的圆柱形坯锭；将该圆柱形坯锭加热至450-650℃并保温5-60min，然后进行热轧，该热轧具体为：先以每次压下量5-10％进行交叉轧制，轧制道次2-9次，然后再进行单向轧制，每次压下量15-25％，轧制道次2-5次，以获得所需要尺寸的板材；将该板材在100-250℃进行0.5-5h的热处理，以改善板材的微观组织结构和综合性能，获得所述铝基复合板材；或将上述球磨粉末置于模具中，将模具放置在真空热压烧结炉的炉腔内，通过30-100MPa预压力保持5-30min将混合粉末压实，然后将炉腔抽真空至10^-3Pa以下；施加50-200MPa压力，然后以5-30℃/min的升温速率升至390-400℃，并保温0.5-5h，然后再以5-30℃/min的速率升温至450-650℃进行热压烧结1-20h，随后以5-20℃/min的降温速率冷却至室温获得热压烧结圆柱形坯锭；将该圆柱形坯锭加热至450-650℃并保温5-60min，然后进行热轧，该热轧具体为：先以每次压下量5-10％进行交叉轧制，轧制道次2-9次；然后再进行单向轧制，每次压下量15-25％，轧制道次2-5次，以获得所需要尺寸的板材；将该板材在100-250℃进行0.5-5h的热处理，以改善板材的微观组织结构和综合性能，获得所述铝基复合板材。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)为：将所述球磨粉末在压力250MPa的条件下冷等静压2h以压制成坯体；将该坯体置于惰性气体保护下在600℃烧结1-6h，获得含钆钨元素的铝基复合材料的圆柱形坯锭；将该圆柱形坯锭加热至600℃并保温10min，然后进行热轧，该热轧具体为：先以每次压下量5％进行交叉轧制，轧制道次5次，然后再进行单向轧制，每次压下量15％，轧制道次3次，以获得所需要尺寸的板材；将该板材在200℃进行2h的热处理，以改善板材的微观组织结构和综合性能，获得所述铝基复合板材。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)为：将所述球磨粉末置于模具中，将模具放置在真空热压烧结炉的炉腔内，通过30MPa预压力保持30min将混合粉末压实，然后将炉腔抽真空至10^-3pa以下；施加200MPa压力，然后以5℃/min的升温速率升至400℃，并保温0.5h，然后再以5℃/min的速率升温至650℃进行热压烧结1h，随后以5℃/min的降温速率冷却至室温获得热压烧结圆柱形坯锭；将该圆柱形坯锭加热至650℃并保温5min，然后进行热轧，该热轧具体为：先以每次压下量10％进行交叉轧制，轧制道次2次；然后再进行单向轧制，每次压下量25％，轧制道次3次，以获得所需要尺寸的板材；将该板材在250℃进行0.5h的热处理，以改善板材的微观组织结构和综合性能，获得所述铝基复合板材。

6.如权利要求3至5中任一权利要求所述的制备方法，其特征在于：所述惰性气体为氩气和/或氦气。