【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合材料，具体涉及一种氮化硼纳米片/tib2颗粒协同增强铝硅复合材料。
技术介绍
1、铝硅(al-si)合金具有热膨胀系数小、耐磨性好、强度高、尺寸稳定性好、耐热、耐腐蚀性好、减重效果好等特点，被广泛应用于汽车制造、航天航空、船舶海洋、化学化工等领域。但随着汽车工业，航空航天和国防的迅速发展，大功率发动机等设备和零部件对铝硅合金性能提出了更高的要求，单一al-si系合金已无法满足未来国防和重大民用装备对于高性能大功率发动机的需求。通过向al-si合金基体中添加一种或多种增强相，使其与基体互补优势，并制成综合性能优良的al-si复合材料，则可以解决这个问题。
2、颗粒增强al-si复合材料由于其具有高比强度、刚度、低热膨胀系数、良好的耐磨性和热稳定性等特点备受关注，但根据研究发现，颗粒增强al-si复合材料，大量裂纹优先形成在硅相和金属化合物附近，导致材料断裂失效，增强体无法充分发挥其强化效果，这导致颗粒增强al-si复合材料的力学性能较差。因此，实现al-si复合材料中硅相和金属间化合物的细化，同时充分发挥增强体的强化效果，是制备高性能al-si复合材料的重要途径。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的缺点，本专利技术提出一种氮化硼纳米片/tib2颗粒协同增强铝硅复合材料。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种氮化硼纳米片/tib2颗粒协同增强铝硅复合材料，包括氮化硼纳米片、tib2颗粒和铝硅合金；
3、所述氮化硼纳
4、(1)将氮化硼纳米片、tib2颗粒和铝硅合金粉末进行低速球磨，得到复合粉末；
5、(2)将复合粉末冷压成型，然后依次通过真空无压烧结，热挤压和t6热处理制得氮化硼纳米片/tib2颗粒协同增强铝硅复合材料。
6、作为本专利技术的优选实施方案，所述氮化硼纳米片的厚度5-10nm，长度1-5μm。大尺寸的氮化硼片会减弱其抑制球磨冷焊的效果，减弱复合粉体在球磨过程中的细化与片状化，使得复合材料组织细化减弱，降低其力学性能。
7、作为本专利技术的优选实施方案，所述tib2颗粒的尺寸为1-5μm。大尺寸的tib2颗粒无法起到微米磨球的作用细化粉体，与此同时大尺寸的tib2颗粒第二相强化效果差，无法提高复合材料的力学性能。
8、作为本专利技术的优选实施方案，所述氮化硼纳米片/tib2颗粒协同增强铝硅复合材料，包括如下质量百分含量为的组分：0.5-3％氮化硼纳米片、0.5-2％tib2颗粒，余量为铝硅合金。
9、作为本专利技术的优选实施方案，所述低速球磨的转速为130-300r/min，时间为8-12h。
10、作为本专利技术的优选实施方案，所述冷压成型的压制力为300-700mpa，保压时间0.5-2h。
11、作为本专利技术的优选实施方案，所述真空无压烧结的真空度为0.01-0.05mpa，烧结温度为650-800℃，烧结时间为1-3h。
12、作为本专利技术的优选实施方案，所述热挤压的温度为300-500℃，热挤压比为10:1～30:1。
13、作为本专利技术的优选实施方案，所述t6热处理的固溶温度为450～530℃，固溶时间为2-4h；人工时效温度为130-230℃，人工时效时间为5-10h。
14、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
15、本专利技术通过外加氮化硼纳米片在球磨阶段抑制合金粉体冷焊，实现了合金粉体的片状化，外加微米tib2颗粒可以在片状化合金粉体的基础上进一步细化合金粉体。片状化和粒径细化的合金粉体，烧结后形成的硅相和金属化合物分布均匀且粒径细小。通过进一步的热挤压可实现复合材料中硅相和金属化合物定向分布，进一步提高复合材料的力学性能。
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1.一种氮化硼纳米片/TiB2颗粒协同增强铝硅复合材料，其特征在于，包括氮化硼纳米片、TiB2颗粒和铝硅合金；
2.权利要求1所述氮化硼纳米片/TiB2颗粒协同增强铝硅复合材料，其特征在于，所述氮化硼纳米片的厚度5-10nm，长度1-5μm。
3.如权利要求1所述氮化硼纳米片/TiB2颗粒协同增强铝硅复合材料，其特征在于，所述TiB2颗粒的尺寸为1-5μm。
4.如权利要求1所述氮化硼纳米片/TiB2颗粒协同增强铝硅复合材料，其特征在于，所述氮化硼纳米片/TiB2颗粒协同增强铝硅复合材料，包括如下质量百分含量为的组分：0.5-3％氮化硼纳米片、0.5-2％TiB2颗粒，余量为铝硅合金。
5.如权利要求1所述氮化硼纳米片/TiB2颗粒协同增强铝硅复合材料，其特征在于，所述低速球磨的转速为130-300r/min，时间为8-12h。
6.如权利要求1所述氮化硼纳米片/TiB2颗粒协同增强铝硅复合材料，其特征在于，所述冷压成型的压制力为300-700MPa，保压时间0.5-2h。
7.如权利要求1所述氮化硼纳米片/
8.如权利要求1所述氮化硼纳米片/TiB2颗粒协同增强铝硅复合材料，其特征在于，所述热挤压的温度为300-500℃，热挤压比为10:1～30:1。
9.如权利要求1所述氮化硼纳米片/TiB2颗粒协同增强铝硅复合材料，其特征在于，所述T6热处理的固溶温度为450～530℃，固溶时间为2-4h；人工时效温度为130-230℃，人工时效时间为5-10h。
...【技术特征摘要】
1.一种氮化硼纳米片/tib2颗粒协同增强铝硅复合材料，其特征在于，包括氮化硼纳米片、tib2颗粒和铝硅合金；
2.权利要求1所述氮化硼纳米片/tib2颗粒协同增强铝硅复合材料，其特征在于，所述氮化硼纳米片的厚度5-10nm，长度1-5μm。
3.如权利要求1所述氮化硼纳米片/tib2颗粒协同增强铝硅复合材料，其特征在于，所述tib2颗粒的尺寸为1-5μm。
4.如权利要求1所述氮化硼纳米片/tib2颗粒协同增强铝硅复合材料，其特征在于，所述氮化硼纳米片/tib2颗粒协同增强铝硅复合材料，包括如下质量百分含量为的组分：0.5-3％氮化硼纳米片、0.5-2％tib2颗粒，余量为铝硅合金。
5.如权利要求1所述氮化硼纳米片/tib2颗粒协同增强铝硅复合材料，其特征在于，所述低速球磨的转速为130-300r...
【专利技术属性】
技术研发人员：李才巨，王健，徐尊严，易健宏，高鹏，陆琼，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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