[发明专利]铜铝复合金属材料制备方法及复合金属材料

说明书

本发明提供了一种铜铝复合金属材料制备方法，其特征在于，包括融化步骤、雾化步骤以及喷射成型步骤；融化步骤：将第一金属材料加入真空电磁感应炉中，以设定的熔炼温度融化为第一金属材料液体；雾化步骤：将第一金属材料液体转入雾化装置中，并在设定的雾化温度下，将雾化喷射气体注入第一金属材料液体，控制雾化喷射气体和第一金属材料液体的流量比例，以使得第一金属材料液体雾化成为设定尺寸的液滴；喷射成型步骤：以设定的雾化喷射压力，通过喷射成型设备将第一金属材料液体雾化后的细小液滴，喷射至第二金属材料基体的表面，在第二金属材料基体表面制备出设定厚度的第一金属材料层，从而得到复合金属材料。

技术领域

本发明涉及金属复合材料制备领域，具体地，涉及一种铜铝复合金属材料制备方法及复合金属材料。

背景技术

随着科学技术的不断进步，单一材料已经很难满足现代工业对材料综合性能的需求。复合材料由于其性能可设计性，越来越受到业界的关注。

铝、铜作为重要的金属原料，被广泛应用于工业和生活中。

铝具有质量轻、且我国率资源丰富、价格便宜等特点。

铜具有良好的导电性、导热性、耐腐蚀性、抑菌性等优秀性能，但我国铜资源属于紧缺资源，价格较贵。

如果以铝为基体，外层包覆一层铜层，所得复合材料将兼具二者的优良性能，它将具有金属铜的优良导电性能，还可以降低成本，节约资源。目前常见的在金属表面镀铜的方法一般是电镀法，污染严重，成本较高。专利研究表明，绿色低成本铝铜复合板制备工艺成为研究热点，专利CN107971340A和CN108515085A均提供了一种铜铝复合板的轧制方法，但是在铝、铜合金界面结合强度控制方面，需要进一步深入研究。

CN107321985A公开了一种用于气动冲压机的高强度喷射成型金属，其主要成型材料为难熔的硅、钒、铜、铌和钨，并且需要在金属液喷射完成后,采用较高的压力(>50Mpa)进行结晶，是为了解决喷射成型的致密度差的工艺问题。

综上所述，提供一种新型的铜铝复合金属材料制备方法及复合金属材料具有较高的价值和意义。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种铜铝复合金属材料制备方法及复合金属材料。

根据本发明提供的一种铜铝复合金属材料制备方法，包括融化步骤、雾化步骤以及喷射成型步骤；

融化步骤：将第一金属材料加入真空电磁感应炉中，以设定的熔炼温度融化为第一金属材料液体；

雾化步骤：将第一金属材料液体转入雾化装置中，并在设定的雾化温度下，将雾化喷射气体注入第一金属材料液体，控制雾化喷射气体和第一金属材料液体的流量比例，以使得第一金属材料液体雾化成为设定尺寸的液滴；

喷射成型步骤：以设定的雾化喷射压力，通过喷射成型设备将第一金属材料液体雾化后的细小液滴，喷射至第二金属材料基体的表面，在第二金属材料基体表面制备出设定厚度的第一金属材料层，从而得到复合金属材料；

优选地，所述第一金属材料包括工业纯铜；所述第二金属材料包括铝合金；

优选地，所述雾化喷射气体包括氮气；所述氮气为纯度不低于99.9％的脱水高纯氮气；

优选地，所述雾化喷射压力为1-1.2Mpa；

优选地，在第二金属材料基体表面制备出的第一金属材料层厚度范围为0.5-1.5mm；

优选地，所述铜铝复合金属材料制备方法还包括预处理步骤；

预处理步骤：将第二金属材料基体采用设定浓度的NaOH溶液清洗表面，去除油污，并对第二金属材料基体表面进行喷砂处理，将第二金属材料基体表面粗糙度打磨至设定值后，依次使用清水清洗铝合金表面表面、烘干；