一种制备铝合金复合材料的方法及其铝合金技术

本发明专利技术的制备铝合金复合材料的的方法，属于铝合金复合材料的技术领域，解决现有技术中的方法在制备铝合金复合材料的时易出现氧化的技术问题。该方法包括:纳米碳浆料中加入有机硅树脂并搅拌混合均匀，制备纳米碳复合浆料；所述纳米碳复合浆料进行干燥、烧结，制备纳米碳复合粉；所述纳米碳复合粉与铝粉进行混合，并分散于无水乙醇溶液中，制备铝箔浆料；干燥所述铝箔浆料过滤后的溶剂，获得铝合金复合材料及其铝合金产品。本发明专利技术用以完善铝合金复合材料制备工艺流程，满足人们对铝合金复合材料制造工艺流程简单、可靠的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种制备铝合金复合材料的方法及其铝合金
本专利技术属于合金复合材料的
，尤其涉及一种制备铝合金复合材料的方法及其铝合金。
技术介绍
铝合金材料是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，铸造铝合金具有良好的铸造性能，例如，制成形状复杂的零件且不需要庞大的附加设备，能够具有节约金属、降低成本等优点，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶等工业中已大量应用。而纳米碳具有超强的模量、强度、导电性和导热性，是一种理想的铝合金的增强相，添加适量纳米碳材料能够提升铝合金的机械性能，因此，提高纳米碳在铝合金中的含量是实现性能增强的可选途径。中国专利文献，公告号“CN108359831A”，公开了“一种石墨烯复合铝合金的制备方法”，该专利技术通过将石墨烯与铝合金粉在球磨中进行研磨，改善了石墨烯的润湿性，石墨烯较快地在金属溶液中达到均匀分布，所得到的石墨烯铝合金型材的热导率得到较大改善，提高了石墨烯复合铝合金材料的强度、韧性等，但是，石墨烯在研磨过程中易氧化，无疑增加产品制备的工艺复杂程度，使得工业化生产周期加长，提高制造经济成本。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种制备铸造铝合金复合材料的方法，克服现有技术中的方法在制备铝合金复合材料的时易出现氧化的技术问题。本专利技术创造有诸多有益效果，详见下文叙述。为实现上述目的，一方面本专利技术提供了如下技术方案：所述制备方法包括以下步骤：S1:纳米碳浆料中加入有机硅树脂并搅拌混合均匀，制备纳米碳复合浆料；S2:所述纳米碳复合浆料处于真空状态进行干燥、烧结，制备纳米碳复合粉；S3:所述纳米碳复合粉与铝粉进行混合，混合后的混合物分散于无水乙醇溶液中，制备铝箔浆料；S4:真空环境下，干燥所述铝箔浆料过滤后的溶剂，获得铝合金复合材料。纳米碳复合粉与铝粉的混合相对于石墨烯与铝合金粉的混合，抗氧化性更高，无需单独采用抗氧化工艺对纳米碳复合粉进行存储，也无需采用附加设备防止纳米碳复合粉与铝粉在混合过程中被氧化，避免铝合金复合材料的物理性能因氧化而下降。在一个优选或可选的实施方式中，S1中所述纳米碳浆料的制备方法包括：将石墨蠕虫或纳米碳粉体与有机溶剂混合，通过反应设备进行制备。通过石墨蠕虫或纳米碳粉体制成的纳米碳复合浆料，利用石墨蠕虫或纳米碳粉自身的化学特性，提高铝合金材料制备工艺的抗氧化性。在一个优选或可选的实施方式中，所述石墨蠕虫或所述纳米碳粉体与所述有机溶剂的质量份数比为(1～25)份：100份。在一个优选或可选的实施方式中，所述石墨蠕虫由可膨胀石墨加热至400～1100℃膨胀后所得；所述石墨蠕虫的比表面积大于40m2/g且膨胀倍数大于200倍。在一个优选或可选的实施方式中，所述有机溶剂由甲基异丁酮、二甲基甲醇、三乙醇胺质量份数为(2～40)份：(5～60)份：(4～30)份。在一个优选或可选的实施方式中，所述纳米碳浆料与所述有机硅树脂的质量份数为100份：(1～30)份；所述有机硅树脂由正硅酸乙酯、无水乙醇、二丁基二月桂酸按照质量份数为比(1～40)份：(2～40)份：(3～30)份配制。在一个优选或可选的实施方式中，S2中所述纳米碳复合浆料的烧结温度为200℃～700℃，时间为1H～10H。在一个优选或可选的实施方式中，S3中所述混合物与无水乙醇溶液的质量份数为(10～40)：100；所述铝粉与所述纳米碳复合粉的质量份数为100份：(1～45)份。在一个优选或可选的实施方式中，S3中在所述混合物中加入研磨介质进行球磨，研磨介质可降低对设备的磨损。在一个优选或可选的实施方式中，所述铝粉和纳米碳复合粉混合的原料粉体与氧化锆珠的质量份数比(1～40)份：100份。另一方面提供一种铝合金，使用上述部分或全部方法制备而成。与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案包括以下有益效果：本专利技术的方法在纳米碳浆料中加入有机硅树脂并搅拌混合均匀，制备纳米碳复合浆料，对纳米碳复合浆料进行物理处理制备纳米碳复合粉，纳米碳复合粉与铝粉进行混合并散于无水乙醇溶液中，无水乙醇溶的作用是纳米碳复合粉进行包覆，避免与铝粉接触时被氧化，对制备铝箔浆料，通过对将铝箔浆料过滤后的溶剂进行干燥从而获取铝合金复合材料。纳米碳复合粉与铝粉的混合相对于石墨烯与铝合金粉的混合，其抗氧化性更高，无需单独采用抗氧化工艺对纳米碳复合粉进行存储，也无需采用附加设备防止纳米碳复合粉与铝粉在混合过程中被氧化，避免铝合金复合材料的物理性能因氧化而下降，采用本专利技术的工艺制得的高强度铸造铝合金复合材料，具有更高的强度，也可以采用金属铸造方法制备复杂结构形状的部件，具有广阔的应用前景。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的制备铝合金复合材料的生产工艺框架图；图2为本专利技术的制备铝合金复合材料的生产工艺流程图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。为使本专利技术的目的，技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是专利技术一部分实施例，而不是全面的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其他实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。下面结合附图对本专利技术的制备铝合金复合材料的方法做进一步详细描述：其制备方法包括以下步骤：S1:纳米碳浆料中加入有机硅树脂并搅拌混合均匀，制备纳米碳复合浆料；纳米碳材料是指分散相尺度至少有一维小于100nm的碳材料。分散相既可以由碳原子组成，也可以由异种原子组成，甚至可以是纳米孔。纳米碳浆料，例如，石墨蠕虫或纳米碳粉体与有机溶剂装入密闭冷水压力反应釜中，以剪切速度≥9000转/秒的速度进行混合、分散，如，在剪切速度≥9000转/秒的速度进行循环分散剥离，每循环一次采样一次测定平均粒径，直至平均粒径小于40μm，得到纳米碳浆料。S2:纳米碳复合浆料进行干燥、烧结，制备纳米碳复合粉，优选纳米碳复合浆料处于真空状态进行干燥、烧结，例如，将物料置于真空负压条件下，使水的沸点降低，水在一个大气压下的沸点是100℃，在真空负压条件(优选真空度为-0.2MP)下可使水的沸点降到80℃，60℃，40℃开始蒸发，因此，提高干燥效率，降低干燥的耗时。纳米碳复合粉相对于石墨烯的抗氧化性更好本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备铝合金复合材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/nS1:纳米碳浆料中加入有机硅树脂并搅拌混合均匀，制备纳米碳复合浆料；/nS2:所述纳米碳复合浆料进行干燥、烧结，制备纳米碳复合粉；/nS3:所述纳米碳复合粉与铝粉进行混合，混合后的混合物分散于无水乙醇溶液中，制备铝箔浆料；/nS4:干燥所述铝箔浆料过滤后的溶剂，以获得铝合金复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备铝合金复合材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1:纳米碳浆料中加入有机硅树脂并搅拌混合均匀，制备纳米碳复合浆料；
S2:所述纳米碳复合浆料进行干燥、烧结，制备纳米碳复合粉；
S3:所述纳米碳复合粉与铝粉进行混合，混合后的混合物分散于无水乙醇溶液中，制备铝箔浆料；
S4:干燥所述铝箔浆料过滤后的溶剂，以获得铝合金复合材料。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中所述纳米碳浆料的制备方法包括：将石墨蠕虫或纳米碳粉体与有机溶剂混合，并通过反应设备进行制备。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述石墨蠕虫或所述纳米碳粉体与所述有机溶剂的质量份数为(1～25)份：100份。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述石墨蠕虫由可膨胀石墨加热至400～1100℃膨胀后所得；所述石墨蠕虫的比表面积大于40m2/g且膨胀倍数大于200倍。


5.根据权利要求2所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙军鹏，
申请(专利权)人：西安融烯科技新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61