[发明专利]一种具备涂层的铝铅硅合金板材的制备方法

摘要

本发明公开了一种具备涂层的铝铅硅合金板材的制备方法，本发明通过向合金熔体中添加微量的Zn和C，在合金熔体冷却发生液‑液相变前，Zn和C以ZnC粒子形式自熔体中沉淀析出，从而大幅度形核率；本发明对铝铅硅合金板材表面进行PVA／SiO2复合溶胶表面改性处理，使得钨镍材料的表面均匀致密、膜基结合强度高、力学性能优良。

主权项

1. 一种具备涂层的铝铅硅合金板材的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）制备铝铅合金基材采用铸造技术，向Al‑Pb合金熔体中添加微量的Zn和C，在合金熔体冷却过程中，于液‑液相变前，Zn和C以ZnC粒子形式自合金熔体中沉淀析出，析出的ZnC粒子在合金熔体发生液‑液相变时作为富Pb相或富Bi相液滴的形核基底，提高富Pb或富Bi相液滴的形核率，促进具有弥散型复合凝固组织的Al‑Pb或Al‑Bi合金的获得；所述Zn和C在熔炼Al‑Pb 合金时加入，合金熔体的熔炼温度和浇注温度高于合金组元互溶温度150K以上，低于1220K；所述Zn和C加入合金熔体后全部溶解于合金熔体中，合金熔体中添加的Zn和C的摩尔比例为(1‑1.1)：1；（2）将材料按比例配料，其中配料比例为硅的质量百分比为21％‑35％，余量为上述铝铅合金基材；将上述配料过热到液相线温度以上90‑120℃精炼；将精炼后的合金熔液倒入预热后的定量炉并盖好炉盖；将定量炉盖顶部的阀门打开，同时打开氩气瓶的阀门，直至炉内的空气完全排尽为止，最后关闭炉盖顶部的阀门和氩气瓶的阀门；将炉内合金熔液过热到液相线温度以上250‑300℃；将炉内合金熔液在液相线温度以上250‑300℃情况下保温0.5‑1小时；用定量泵通过升液管将过热的高温合金熔液输送至控制形核器，控制形核器将高温合金熔液快速冷却至半固态温度区并完成半固态浆料制备；将得到的半固态浆料直接流变压铸，并做致密化加工，得到基材；（3）基材预处理所述基材预处理，可依次进行研磨抛光、超声清洗和离子源清洗；（4）先将8‑10重量份聚乙烯醇搅拌均匀并缓缓加入20℃的90‑100重量份的纯净水中，浸泡15‑18h后再将聚乙烯醇溶剂缓慢升温到80‑90℃并搅拌加速溶解，得到均匀、无色透明的聚乙烯醇溶剂；向聚乙烯醇溶剂中依次加入3‑5重量份偏硅酸乙酯，并滴加少量盐酸和乙二醇 ，最后在恒温磁力搅拌器中35‑45℃恒温搅拌2‑4h，静置3‑5h后得到聚乙烯醇／SiO2均匀溶胶体；（5）将经过预处理后的基材全部浸入聚乙烯醇／SiO2均匀溶胶体并浸泡15‑20s，再用垂直提拉机分别以3‑6mm／min的速率提拉基材至液面之上，室温空气中干燥25‑30min，然后在干燥箱中干燥40 min，重复浸涂、干燥4‑6次；在惰性气体保护下进行不同温度的烧结处理，以5‑10℃／min的升温速率升到680‑700℃，烧结30‑50min后冷却，得到产品。