[发明专利]铝基多孔复合材料、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

将多组复合原料逐层铺设于模具中，进行冷压成形得到预制坯体；

将所述预制坯体进行热压烧结；

其中，每组所述复合原料中均包括铝合金粉体和空心微球，相邻的两层所述复合原料至少一个参数指标不同，所述参数指标包括空心微球的体积分数、铝合金粉体粒度级配、空心微球的粒度级配、铝合金粉体的成分和空心微球的成分。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热压烧结为放电等离子烧结或真空热压烧结。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在热压烧结之后根据所述铝合金粉体的热处理制度对复合材料进行热处理。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述放电等离子烧结的过程中，控制烧结温度为520-600℃，烧结压力为5-10MPa。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述放电等离子烧结的过程包括将温度升温至400-450℃保温3-5min，再升温至所述烧结温度保温3-10min，然后进行降温；其中，在升温和保温过程中均施加压力。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，升温速率为80-100℃/min。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述降温是以80-120℃/min的降温速率降温至100℃以下，再自然冷却。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述真空热压烧结的过程中，控制烧结温度为550-650℃，烧结压力为5-10MPa。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述真空热压烧结的过程包括将温度升温至400-450℃保温10-20min，再升温至所述烧结温度保温30-120min，然后进行冷却。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，升温阶段是在真空度为100Pa以下的条件下，以5-20℃/min的升温速率进行升温。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，冷却阶段是随炉冷却至100℃以下，再置于空气中自然冷却。

12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述冷压成形的过程是采用分步加压的方式对每层所述复合原料依次加压。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，每次加压的压力为10-30MPa，保压时间为5-10min。

14.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述复合原料铺设的层数为2-10层。

15.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合原料是将铝合金粉体、空心微球和润湿添加剂混合而得，所述润湿添加剂选自水和无水乙醇中的至少一种。

16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，所述复合原料的制备过程包括先将所述铝合金粉体和所述空心微球混合2-4h，再与所述润湿添加剂混合4-8h。

17.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所述冷压成形结束之后进行热压烧结之前，在60-100℃的条件下进行干燥4-12h，以去除润湿添加剂。

18.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，所述空心微球选自陶瓷类空心微球、玻璃类空心微球和熔点高于铝材料熔点的金属类空心微球中的至少一种。