一種碳化硅顆粒與銅鋁復(fù)合的材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種碳化硅顆粒與銅鋁復(fù)合的新材料及其制備方法，所述方法包括配料、熔煉、加入顆粒、保溫?cái)嚢韬徒禍氐牟襟E；本發(fā)明將經(jīng)氟鋯酸鉀處理的碳化硅顆粒通過一定的技術(shù)手段均勻分布在現(xiàn)有的合金材料中，利用經(jīng)氟鋯酸鉀處理的碳化硅高硬度，高耐磨性和良好的自潤滑及高溫強(qiáng)度大的性能，實(shí)現(xiàn)合金材料的性能的進(jìn)一步提升。
【專利說明】
一種碳化硅顆粒與銅鋁復(fù)合的材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種碳化硅顆粒與銅鋁復(fù)合的材料及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 碳化硅具有純度高、粒徑小、分布均勻、比表面積大、高表面活性、松裝密度低、極 好的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能，即具有高硬度，高耐磨性和良好的自潤滑、高熱傳導(dǎo)率、 低熱膨脹系數(shù)及高溫強(qiáng)度大等特點(diǎn)。
[0003] 已知的銅鋁合金，由于有較高的強(qiáng)度和減摩性，良好的耐蝕性，在熱態(tài)下壓力加工 性良好，可電焊和氣焊，主要用于如軸襯，軸套，法蘭盤，齒輪及其他重要耐蝕零件，耐磨零 件。但是在特殊應(yīng)用方面，其性能難以滿足比如航空航天高強(qiáng)度耐壓產(chǎn)品、石油工程設(shè)別的 耐磨件產(chǎn)品以及海洋工程設(shè)備耐腐蝕產(chǎn)品配件的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 綜上所述，本發(fā)明的目的在于提供一種碳化硅顆粒與銅鋁復(fù)合的新材料及其制備 方法，能夠使得材料具有更高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性以及耐腐蝕性。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種碳化硅顆粒與銅鋁復(fù)合的材料的制備方法，包括以下步驟：
[0007] 1)配料:稱取純銅1800克，純鋁200克置于石墨坩堝中，粒徑100微米的氟鋯酸鉀處 理的碳化硅顆粒備用；
[0008] 2)熔煉:感應(yīng)電爐加熱至1200度，保溫10分鐘，除氣、除渣；
[0009] 3)加入顆粒:待溫度將至1080度時(shí)開始加入研磨過的處理后的氟鋯酸鉀處理的碳 化硅，同時(shí)做攪拌處理；
[0010] 4)保溫?cái)嚢?溫度降至1042度時(shí)為半固態(tài)階段，攪拌10分鐘；
[0011] 5)降溫。
[0012] 進(jìn)一步地，所述氟鋯酸鉀處理的碳化硅顆粒的體積分?jǐn)?shù)為1%。
[0013] 進(jìn)一步地，所述氟鋯酸鉀處理的碳化硅顆粒的體積分?jǐn)?shù)為3%。
[0014] 進(jìn)一步地，所述氟鋯酸鉀處理的碳化硅顆粒的體積分?jǐn)?shù)為5%。
[0015] 本發(fā)明還提供了一種碳化硅顆粒與銅鋁復(fù)合的材料，所述材料采用上述方法制 備。
[0016] 本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明將經(jīng)氟鋯酸鉀處理的碳化硅顆粒通過一定的技術(shù)手 段均勻分布在現(xiàn)有的合金材料中，利用經(jīng)氟鋯酸鉀處理的碳化硅高硬度，高耐磨性和良好 的自潤滑及高溫強(qiáng)度大的性能，實(shí)現(xiàn)合金材料的性能的進(jìn)一步提升。本發(fā)明所得到的復(fù)合 合金新材料具有更高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性以及耐腐蝕性，從而延長航空航天高強(qiáng)度耐壓產(chǎn) 品、石油工程設(shè)別的耐磨件產(chǎn)品以及海洋工程設(shè)備耐腐蝕產(chǎn)品配件的使用壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。 顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的 實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都 屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0018] 實(shí)施例1
[0019] -種碳化硅顆粒與銅鋁復(fù)合的新材料及其制備方法，包括以下步驟：
[0020] 1)配料:稱取純銅1800克，純鋁200克置于石墨坩堝中，粒徑100微米的氟鋯酸鉀處 理的碳化硅顆粒備用;其中，氟鋯酸鉀處理的碳化硅顆粒的體積分?jǐn)?shù)為1 % ;
[0021] 2)熔煉:感應(yīng)電爐加熱至1200度，保溫10分鐘，除氣、除渣；
[0022] 3)加入顆粒:待溫度將至1080度時(shí)開始加入研磨過的處理后的氟鋯酸鉀處理的碳 化硅，同時(shí)做攪拌處理；
[0023] 4)保溫?cái)嚢?溫度降至1042度時(shí)為半固態(tài)階段，攪拌10分鐘；
[0024] 5)降溫。
[0025] 實(shí)施例2
[0026] -種碳化硅顆粒與銅鋁復(fù)合的新材料及其制備方法，包括以下步驟：
[0027] 1)配料:稱取純銅1800克，純鋁200克置于石墨坩堝中，粒徑100微米的氟鋯酸鉀處 理的碳化硅顆粒備用;其中，氟鋯酸鉀處理的碳化硅顆粒的體積分?jǐn)?shù)為3% ;
[0028] 2)熔煉:感應(yīng)電爐加熱至1200度，保溫10分鐘，除氣、除渣；
[0029] 3)加入顆粒:待溫度將至1080度時(shí)開始加入研磨過的處理后的氟鋯酸鉀處理的碳 化硅，同時(shí)做攪拌處理；
[0030] 4)保溫?cái)嚢?溫度降至1042度時(shí)為半固態(tài)階段，攪拌10分鐘；
[0031] 5)降溫。
[0032] 實(shí)施例3
[0033] -種碳化硅顆粒與銅鋁復(fù)合的新材料及其制備方法，包括以下步驟：
[0034] 1)配料:稱取純銅1800克，純鋁200克置于石墨坩堝中，粒徑100微米的氟鋯酸鉀處 理的碳化硅顆粒備用;其中，氟鋯酸鉀處理的碳化硅顆粒的體積分?jǐn)?shù)為5% ;
[0035] 2)熔煉:感應(yīng)電爐加熱至1200度，保溫10分鐘，除氣、除渣；
[0036] 3)加入顆粒:待溫度將至1080度時(shí)開始加入研磨過的處理后的氟鋯酸鉀處理的碳 化硅，同時(shí)做攪拌處理；
[0037] 4)保溫?cái)嚢?溫度降至1042度時(shí)為半固態(tài)階段，攪拌10分鐘；
[0038] 5)降溫。
[0039]實(shí)驗(yàn)硬度結(jié)果對比：
[0040]采用布氏硬度計(jì)，保壓時(shí)間30秒，壓頭5毫米，壓力62.5千克，表中數(shù)據(jù)為每組實(shí)驗(yàn) 取3個(gè)試塊，每個(gè)試塊打硬度5次求的平均值。具體參數(shù)見下表：
L〇〇42J 數(shù)據(jù)顯示，隨看增強(qiáng)相體枳分?jǐn)?shù)的增加，布氏使度逐漸增強(qiáng)，相同體枳分?jǐn)?shù)條件 下，經(jīng)過化學(xué)鍍鎳處理的碳化硅樣品的硬度值明顯高于未添加碳化硅的銅鋁合金材料。 [0043]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能 因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說， 在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范 圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種碳化硅顆粒與銅鋁復(fù)合的材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 配料:稱取純銅1800克，純鋁200克置于石墨坩堝中，粒徑100微米的氟鋯酸鉀處理的 碳化娃顆粒備用； 2) 熔煉:感應(yīng)電爐加熱至1200度，保溫10分鐘，除氣、除渣； 3) 加入顆粒：待溫度將至1080度時(shí)開始加入研磨過的處理后的氟鋯酸鉀處理的碳化 娃，同時(shí)做攪拌處理； 4) 保溫?cái)嚢?溫度降至1042度時(shí)為半固態(tài)階段，攪拌10分鐘； 5) 降溫。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅顆粒與銅鋁復(fù)合的材料的制備方法，其特征在于:所述 氟鋯酸鉀處理的碳化硅顆粒的體積分?jǐn)?shù)為1 %。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅顆粒與銅鋁復(fù)合的材料的制備方法，其特征在于:所述 氟鋯酸鉀處理的碳化硅顆粒的體積分?jǐn)?shù)為3%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅顆粒與銅鋁復(fù)合的材料的制備方法，其特征在于:所述 氟鋯酸鉀處理的碳化硅顆粒的體積分?jǐn)?shù)為5%。5. -種碳化硅顆粒與銅鋁復(fù)合的材料，其特征在于，所述材料采用權(quán)利要求1-4中任一 項(xiàng)所述的方法制備。
【文檔編號】C22C32/00GK106086515SQ201610647201
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月9日 公開號201610647201.X, CN 106086515 A, CN 106086515A, CN 201610647201, CN-A-106086515, CN106086515 A, CN106086515A, CN201610647201, CN201610647201.X
【發(fā)明人】孫飛, 趙勇, 埃里克斯·高登
【申請人】蘇州金倉合金新材料有限公司