【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金材料，具体为一种稀土改性铝合金及其制备方法。
技术介绍
1、铝合金作为目前比较常用的轻量化材料之一，因为其具有低密度、比强度较高、塑性较好等优异的性能，使得其在汽车、电子、航空、建筑等领域应用广泛。随着近年来汽车电子行业的飞速发展，市场对铝合金材料的性能提出了更高的要求，除了要求铝合金材料拥有更高的机械性能外，腐蚀性能也是不可忽略的重要性能，差的腐蚀性能会极大的限制合金的应用范围。此外，合金的铸造性能中，流动性能是非常重要的参数，对于复杂薄壁件的成型尤为重要，因此，提升铝合金的耐腐蚀性能和加工流动性能具有很重要的现实意义和理论价值。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种稀土改性铝合金及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种稀土改性铝合金，所述稀土改性铝合金是将高熵合金粉末与铝粉通过压力渗透工艺制得高熵合金改性铝合金；将铝稀土二元中间合金和高熵合金改性铝合金浇铸成型制得稀土掺杂铝合金；将改性铝合金依次浸没在氢氧化钠水溶液、硅烷水解液、8-羟基喹啉反应液中超声处理制得。
4、作为优化，所述高熵合金粉末是以铝粉、硅粉、钛粉、铬粉、镍粉、铜粉为原料，采用湿磨法制得。
5、作为优化，所述铝稀土二元中间合金是将稀土镱和铝块通过高能超声法制得。
6、作为优化，所述氢氧化钠水溶液的质量分数为20～24％。
7、一种稀土改性铝合金的制
8、(1)将铝粉、硅粉、钛粉、铬粉、镍粉、铜粉按质量比为1:1:(1.6～1.8):2:(2.1～2.3):(2.2～2.4)混合均匀，置于混粉机中，在300～500r/min搅拌混合14～16h，制得混合粉末；按球料比为(10～12):1将混合粉末置于不锈钢球磨机中，加入混合粉末质量2～2.2倍的过程控制剂，球磨40～42h，在3～5pa，100～120℃干燥20～24h，过500目网筛，制得高熵合金粉末；将高熵合金粉末与铝粉按体积比为1:(2～2.2)混合均匀，置于混粉机中，在300～500r/min搅拌混合14～16h，制得混合合金粉末；将混合合金粉末在10～20mpa冷压成型，置于高温电炉中，在600～700℃保温4～6h，在700～800℃进行浇注，保压10～20min，脱模制得高熵合金改性铝合金；
9、(2)将石墨坩埚在井式电阻炉中预热至380～420℃，将干燥的铝块放入坩埚中，升温直至铝块完全熔化，将温度提高至730～750℃，除渣除气后，将铝块质量0.03～0.05倍的稀土镱破碎成粒径为0.1～0.2mm的小颗粒并包裹在铝箔中，用钟罩压入熔液内部，待其完全熔化后充分搅拌并保温50～60min，进行高能间歇超声处理，将熔体温度降至690～710℃，对熔体进行精炼、除渣处理，在金属模具中进行浇注，得到铝稀土二元中间合金；将石墨坩埚在井式电阻炉中预热到380～420℃，将高熵合金颗粒改性铝合金放入坩埚中升温至完全熔化，将高熵合金颗粒改性铝合金质量0.10～0.12倍的铝稀土二元中间合金破碎成粒径0.1～0.2mm的小颗粒并包裹在铝箔中，用钟罩压入合金熔液内部，待其完全熔化后充分搅拌并保温50～60min保证其变质充分，将熔体温度降至690～710℃，对熔体进行精炼、除渣，在金属模具中进行浇注，制得稀土掺杂铝合金；
10、(3)将稀土掺杂铝合金浸没在质量分数为20～24％的氢氧化钠水溶液中，超声处理5～7min，取出，用去离子水洗涤3～5次，再浸没在硅烷水解液中，超声处理3～4h，取出，在140～150℃保温2～3h，制得硅烷表面处理铝合金；将硅烷表面处理铝合金浸没在8-羟基喹啉反应液中，在50～60℃超声处理3～4h，取出，用无水乙醇和去离子水各洗涤3～5次，在5～7pa，50～60℃干燥4～6h，制得稀土改性铝合金。
11、作为优化，步骤(1)所述过程控制剂为无水乙醇、环己烷、正己烷、正庚烷、甲苯中的一种。
12、作为优化，步骤(2)所述高能间歇超声处理的具体操作过程为：超声输出频率为1.5khz，超声时间为20～30min，高能超声每次施加时间70～80s，间歇时间70～80s。
13、作为优化，步骤(3)所述硅烷水解液是将3-氨基丙基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按质量比为1:(1.3～1.5):(2.2～2.5):(8～10)混合均匀，用质量分数为10～12％的盐酸水溶液调节ph至4.8～5.0配制得到。
14、作为优化，步骤(3)所述8-羟基喹啉反应液是将5-氯甲基-8-羟基喹啉盐酸盐、三乙胺、n-甲基吡咯烷酮按质量比为1:(0.01～0.03):(8～10)混合均匀配制得到。
15、与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
16、本专利技术在制备稀土改性铝合金时，以铝粉、硅粉、钛粉、铬粉、镍粉、铜粉为原料，采用湿磨法制得高熵合金粉末；将高熵合金粉末与铝粉采用压力渗透工艺制得高熵合金改性铝合金；将稀土镱和铝块通过高能超声法制得铝稀土二元中间合金；将铝稀土二元中间合金和高熵合金改性铝合金浇铸成型制得稀土掺杂铝合金；将3-氨基丙基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷配制成硅烷水解液；将5-氯甲基-8-羟基喹啉盐酸盐配制成反应液；将改性铝合金依次浸没在氢氧化钠水溶液、硅烷水解液、反应液中超声处理制得稀土改性铝合金。
17、首先，以铝粉、硅粉、钛粉、铬粉、镍粉、铜粉为原料，采用湿磨法制得高熵合金粉末；将高熵合金粉末与铝粉采用压力渗透工艺制得高熵合金改性铝合金；传统的铝合金制备工艺中，常采用陶瓷颗粒和金属颗粒作为增强材料，但是陶瓷颗粒与金属基体的润湿性较差，在界面处容易产生脆性相，导致界面结合强度较低，金属与陶瓷热膨胀系数差异较大，导致复合材料产生应力集中；金属颗粒与基团润湿性较好，但金属颗粒的增强性能不如陶瓷颗粒；高熵合金粉末与基体不仅具有优良的润湿性，同时具有高强、耐磨的特点，很好的结合了陶瓷颗粒和金属颗粒各自的优点，赋予稀土改性铝合金优良的力学性能的同时不降低稀土改性铝合金的塑性。
18、其次，将稀土镱和铝块通过高能超声法制得铝稀土二元中间合金；将铝稀土二元中间合金和高熵合金改性铝合金浇铸成型制得稀土掺杂铝合金；稀土镱是具有高活性以及表面活性的物质，这使得熔液的表面张力和形核的临界半径变小，稀土镱的加入使晶粒和熔液之间形成了一层表面活性的膜，这种活性膜会抑制晶粒长大，晶粒从而得到细化，增加了稀土改性铝合金的加工流动性。
19、最后，将3-氨基丙基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷配制成硅烷水解液；将5-氯甲基-8-羟基喹啉盐酸盐配制成反应液；将改性铝合金依次浸没在氢氧化钠水溶液、硅烷水解液、反应液中超声处理制得稀土改性铝合金；用氢氧化钠水溶液处理改性铝合金，使改性铝合金表面产生大量羟基，将3-氨基丙基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种稀土改性铝合金，其特征在于，所述稀土改性铝合金是将高熵合金粉末与铝粉通过压力渗透工艺制得高熵合金改性铝合金；将铝稀土二元中间合金和高熵合金改性铝合金浇铸成型制得稀土掺杂铝合金；将改性铝合金依次浸没在氢氧化钠水溶液、硅烷水解液、8-羟基喹啉反应液中超声处理制得。
2.根据权利要求1所述的一种稀土改性铝合金，其特征在于，所述高熵合金粉末是以铝粉、硅粉、钛粉、铬粉、镍粉、铜粉为原料，采用湿磨法制得。
3.根据权利要求1所述的一种稀土改性铝合金，其特征在于，所述铝稀土二元中间合金是将稀土镱和铝块通过高能超声法制得。
4.根据权利要求1所述的一种稀土改性铝合金，其特征在于，所述氢氧化钠水溶液的质量分数为20～24％。
5.一种稀土改性铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
6.根据权利要求5所述的一种稀土改性铝合金的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述过程控制剂为无水乙醇、环己烷、正己烷、正庚烷、甲苯中的一种。
7.根据权利要求5所述的一种稀土改性铝合金的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述高能间歇超
8.根据权利要求5所述的一种稀土改性铝合金的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述硅烷水解液是将3-氨基丙基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、无水乙醇、去离子水按质量比为1:(1.3～1.5):(2.2～2.5):(8～10)混合均匀，用质量分数为10～12％的盐酸水溶液调节pH至4.8～5.0配制得到。
9.根据权利要求5所述的一种稀土改性铝合金的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述8-羟基喹啉反应液是将5-氯甲基-8-羟基喹啉盐酸盐、三乙胺、N-甲基吡咯烷酮按质量比为1:(0.01～0.03):(8～10)混合均匀配制得到。
...【技术特征摘要】
1.一种稀土改性铝合金，其特征在于，所述稀土改性铝合金是将高熵合金粉末与铝粉通过压力渗透工艺制得高熵合金改性铝合金；将铝稀土二元中间合金和高熵合金改性铝合金浇铸成型制得稀土掺杂铝合金；将改性铝合金依次浸没在氢氧化钠水溶液、硅烷水解液、8-羟基喹啉反应液中超声处理制得。
2.根据权利要求1所述的一种稀土改性铝合金，其特征在于，所述高熵合金粉末是以铝粉、硅粉、钛粉、铬粉、镍粉、铜粉为原料，采用湿磨法制得。
3.根据权利要求1所述的一种稀土改性铝合金，其特征在于，所述铝稀土二元中间合金是将稀土镱和铝块通过高能超声法制得。
4.根据权利要求1所述的一种稀土改性铝合金，其特征在于，所述氢氧化钠水溶液的质量分数为20～24％。
5.一种稀土改性铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
6.根据权利要求5所述的一种稀土改性铝合金的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述过程控制剂为无水...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓雯，
申请(专利权)人：北京钜嘉机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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