【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝基复合材料，尤其是涉及一种碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带及其制备方法。
技术介绍
1、铝碳化硅复合材料作为轻量化结构材料而广泛的应用于航空航天、交通运输等领域，可替代铝合金、铸钢、铸铁、钛合金等材料；近些年，随着国内航空航天及汽车、电子行业的快速发展，对铝基碳化硅复合材料的需求量正逐年增加，代表零件为刹车类零件、活塞、连杆及汽车板带、平板电脑手机等3c产品的箔材结构件。
2、目前铝基碳化硅复合材料板带的主要生产方式粉末冶金坯锭结合传统挤压、搅拌铸造结合传统挤压以及铸轧成板三种方式。其粉末冶金法主要是通过粉末冶金生产铝基碳化硅复合材料胚锭子，然后再通过挤压和传统的挤压生产出板带材，该工艺目前存在的主要问题的是粉末冶金生产的成本太高，挤压过程中板带容易发生边裂，传统挤压批量化生产效率低；搅拌铸造法主要是通过搅拌铸造成铝基碳化硅复合材料胚锭，然后再通过传统挤压和挤压生产铝基碳化硅复合材料板带的生产工艺，该工艺搅拌铸轧的成本和效率还是偏高，由于胚锭的不连续以及铝基碳化硅复合材料更难挤压，导致传统挤压的效率及连续生产能力较低；而铸轧法主要是通过熔炼后直接从液体凝固过程中直接挤压成板坯，该工艺主要问题是，熔炼铸轧过程中碳化硅颗粒是无法分布均匀的导致铸轧出来的板坯内部碳化硅颗粒分布非常不均匀，后续没有经过挤压工艺去改善碳化硅的组织分布，同时铸造过程中碳化硅没有进行表面处理会与铝液发生界面反应，从而导致直接挤压出来的板坯组织性能都比较不稳定；以上的生产方式导致生产的铝基碳化硅板材还无法很好的满足汽车及3c消费电子的高
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带及其制备方法，通过连续挤压依靠摩擦生热机理，取消了传统挤压工艺中的加热过程，节省了加热设备投资和能源成本，但仍保留了热加工工艺的各种优点，可制备出高质量要求的铝基碳化硅复合材料板材，连续挤压机比传统挤压能耗可降低30％以上，同时生产效率远远高于传统的挤压。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
3、本专利技术提供一种碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带，按质量百分比，包括10-25％的混合粉体和75-90％的铝合金基体；
4、其中，所述混合粉体包括镀铜碳化硅颗粒和铝粉。
5、进一步的，在上述技术方案的基础上，所述镀铜碳化硅颗粒和铝粉的质量比为(5-10)：1。
6、进一步的，在上述技术方案的基础上，未经镀铜处理的碳化硅颗粒的的尺寸为3-20μm；
7、铝粉的尺寸为1-10μm；
8、和/或，所述铝合金基体为铝合金铸锭。
9、本专利技术还提供一种上述碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带的制备方法，包括如下步骤：
10、s1：对碳化硅颗粒进行表面镀铜处理，获得镀铜碳化硅颗粒；
11、s2：将所述镀铜碳化硅颗粒和铝粉进行混粉分散预处理，获得混合粉体；
12、s3：将铝合金铸锭进行熔化，获得铝液，在铝液中加入所述混合粉体进行搅拌，再通过水平连铸工艺获得圆线杆；
13、s4：将所述圆线杆进行均匀化处理，再进行剥皮处理；将剥皮处理得到的圆线杆清洗干燥后，进行连续挤压，获得碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带。
14、进一步的，在上述技术方案的基础上，步骤s1中，所述镀铜处理包括如下步骤：
15、s11：将碳化硅颗粒进行除油和多次水洗，获得清洁的碳化硅颗粒；
16、s12：将所述清洁的碳化硅颗粒依次进行酸活化、沉积钯催化层和化学镀铜，获得镀铜碳化硅颗粒。
17、进一步的，在上述技术方案的基础上，所述酸活化是将清洁的碳化硅颗粒置于盐酸溶液中浸泡；
18、其中，盐酸溶液的浓度为45-55％，酸活化的时间为20-30min；
19、和/或，所述沉积钯催化层是指将酸活化处理后的碳化硅进行清洗后，置于钯水中浸泡；
20、其中，其中，钯水包括5-15ppm的胶体钯和45-55％的盐酸溶液；
21、胶体钯和盐酸溶液的体积比为1：(1-2)；
22、在钯水中的浸泡时间为30-50min；
23、和/或，所述化学镀铜是指将沉积了钯催化层的碳化硅颗粒置于化学镀铜液中浸泡；
24、其中，所述化学镀铜液包括3-7g/l的硫酸铜、5-15％甲醛、20-30g/l的酒石酸钾钠和0-5g/l的edta-2na；
25、在化学镀铜液中浸泡的时间为30-50min。
26、进一步的，在上述技术方案的基础上，步骤s2中，所述镀铜碳化硅颗粒和铝粉的质量比为(10-15)：1。
27、进一步的，在上述技术方案的基础上，步骤s3具体包括如下步骤：
28、s31：将铝合金铸锭置于熔炼炉中进行熔化，待铝锭全部融化成铝液后降温，获得铝液；
29、s32：通入氩气对铝液进行搅拌除气，再加入打渣剂进行精炼除渣，静置降温；
30、s33：将混合粉体置于降温后的铝液中进行搅拌、过滤，将滤液置于结晶器内进行水平连铸，获得圆线杆。
31、进一步的，在上述技术方案的基础上，步骤s31中，熔化温度为750-770℃；待铝锭全部融化成铝液后降温至720-740℃；
32、和/或，步骤s32中，除气时间为20-30min，搅拌速度为300-400r/min；
33、步骤s32中，铝液和打渣剂的质量比为450-550:1；
34、打渣剂包括氯化钾、氯化钠、氟化钠或氟化钙中的一种或多种；
35、步骤s32中，静置降温的时间为10-20min；降温至630-660℃；
36、和/或，步骤s33中，所述搅拌是指通过电磁搅拌设备搅拌10-20min；
37、所述结晶器为10头结晶器，结晶器的有效结晶区高度为10-20mm，冷却水进口水温≤25℃，出口水温≤45℃，水压为0.01-0.03mpa，水平连铸速度为850-950mm/min；
38、圆线杆的直径为10-15mm。
39、进一步的，在上述技术方案的基础上，步骤s4具体包括如下步骤：
40、s41：将圆线杆进行均匀化处理；
41、s42：将均匀化处理后的圆线杆进行剥皮处理；
42、s43：将剥皮处理后的圆线杆清洗干燥后通过连续挤压机挤压成碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带。
43、进一步的，在上述技术方案的基础上，步骤s41中，所述均匀化处理的温度为500-550℃，时间为2-4h；
44、和/或，步骤s42中，剥皮速度为16-18m/min；
45、和/或，步骤s43中，连续挤压温度为400-450℃间，挤压轮转速为10-20rpm。
46、本专利技术提供的一种碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带及其制备方法，有益效果本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带，其特征在于，按质量百分比，包括10-25％的混合粉体和75-90％的铝合金基体；
2.根据权利要求1所述的碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带，其特征在于，所述镀铜碳化硅颗粒和铝粉的质量比为(5-10)：1。
3.根据权利要求1所述的碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带，其特征在于，未经镀铜处理的碳化硅颗粒的尺寸为3-20μm；
4.一种如权利要求1-3任一项所述的碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述镀铜处理包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带的制备方法，其特征在于，所述酸活化是将清洁的碳化硅颗粒置于盐酸溶液中浸泡；
7.根据权利要求4所述的碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带的制备方法，其特征在于，步骤S3具体包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带的制备方法，其特征在于，步骤S31中
9.根据权利要求4所述的碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带的制备方法，其特征在于，步骤S4具体包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带的制备方法，其特征在于，步骤S41中，所述均匀化处理的温度为500-550℃，时间为2-4h；
...【技术特征摘要】
1.一种碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带，其特征在于，按质量百分比，包括10-25％的混合粉体和75-90％的铝合金基体；
2.根据权利要求1所述的碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带，其特征在于，所述镀铜碳化硅颗粒和铝粉的质量比为(5-10)：1。
3.根据权利要求1所述的碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带，其特征在于，未经镀铜处理的碳化硅颗粒的尺寸为3-20μm；
4.一种如权利要求1-3任一项所述的碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的碳化硅颗粒增强铝基复合材料板带的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述镀铜处理包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的碳化硅颗...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭称发，唐雨桐，蒋冬福，廖明顺，
申请(专利权)人：广州众山功能材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。