一种高比刚度铝碳化硅结构件的制备方法及高比刚度铝碳化硅结构件与流程

技术特征：
1.一种高比刚度铝碳化硅结构件的制备方法，其特征在于，所述方法包括：步骤s1：按质量计，将180#、80#、10#碳化硅颗粒和碳化硅晶须按9:6:3:0.5的比例进行混合，球磨得到混合料；步骤s2：制备胶体，将混合料和胶体混合造粒，烘焙过筛，得到混合粉料；步骤s3：熔炼zl101a铝合金，加入精炼剂进行精炼，得到铝合金溶液，并抽真空搅拌；步骤s4：预热模具，在模具中加入混合粉料，振动模具使混合粉料均匀震实，将模具放置在热压机平台，将铝合金溶液注入模具，热压成型，冷却脱模，得到铝碳化硅复合材料；步骤s5：对铝碳化硅复合材料进行热处理，然后表面金属化镀覆，最后塑封包装。2.如权利要求1所述的一种高比刚度铝碳化硅结构件的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，将碳化硅颗粒和碳化硅晶须的混合物与球磨组合物按质量比1:3的比例放入球磨罐，其中球磨组合物由直径为10cm、7cm、2cm的球磨珠按质量比1:3:1的比例组成，球磨5～10h。3.如权利要求2所述的一种高比刚度铝碳化硅结构件的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，将聚乙烯醇pva、羧甲基纤维素钠cmc、水按质量比为5：3：92混合，加入到搅拌罐中，在150℃下进行加热并保持2.5h，制成胶体，冷却备用。4.如权利要求3所述的一种高比刚度铝碳化硅结构件的制备方法，其特征在于，将混合料和胶体按质量比12～15％：85％的比例混合造粒，将造粒粉在100～120℃下烘焙2～4h，过30目筛，干燥至水分5％；再加入15％的胶体，在80～100℃下烘焙2.5h，过30目筛，干燥至水分3％；将混合粉料放入密封袋中，冷却。5.如权利要求4所述的一种高比刚度铝碳化硅结构件的制备方法，其特征在于，在步骤s3中，控制在650～750℃下对zl101a铝合金进行熔炼，在加入精炼剂精炼过程中，调配mg、si的含量分别增至0.3～0.6％。6.如权利要求5所述的一种高比刚度铝碳化硅结构件的制备方法，其特征在于，在步骤s4中，将所述模具放入加热炉中，按30℃/min的速率均匀加热，最后升温至650℃。7.如权利要求6所述的一种高比刚度铝碳化硅结构件的制备方法，其特征在于，在步骤s4中，热压机平台以2mpa的压力开始压合，并以3mpa/min的匀速在模具的外表面施加压力，达到15mpa时保压10min，自然泄压冷却至室温后脱模。8.如权利要求7所述的一种高比刚度铝碳化硅结构件的制备方法，其特征在于，在步骤s5中，进行热处理时，以30～60℃/h的升温速度将铝碳化硅复合材料升温至400～450℃，保温5～8h，水浴淬火冷却至室温，再以10～30℃/h的升温速度将铝碳化硅复合材料升温至120～200℃，保温2～3h，空气中自然冷却至室温。9.如权利要求7所述的一种高比刚度铝碳化硅结构件的制备方法，其特征在于，在步骤s5中，对铝碳化硅复合材料进行表面金属化镀覆时，包括以下步骤：s501、除油：将铝碳化硅复合材料浸泡在浓度为35g/l的htl
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310药剂中，20～30℃下超声波清洗3min；s502、弱蚀：再浸泡在浓度为70g/l的htl
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310药剂中，50～60℃下浸泡7min；s503、水洗：在去离子水20～30℃下清洗1～3min；s504、活化：再浸泡在浓度为500ml/l的ht
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ac600药剂中，20～30℃下浸泡1～1.5min；s505、水洗：在去离子水20～30℃下清洗1～3min；s506、电镀镍：将铝碳化硅复合材料放置在硫酸亚铁溶液中电解镍3～6um，电压3v、电
流0.3a；s507、化学镍：在浓度为150ml/l的ht
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en800药剂，ph4.8～5.5，85～90℃下浸泡75～95min；s508、水洗：在去离子水20
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30℃下清洗1～3min；s509、烘干：用120～150℃循环热风吹10～20min；s510、除氢：在120℃～250℃下保温2～5h，随炉冷却至室温。10.一种高比刚度铝碳化硅结构件，其特征在于，所述铝碳化硅结构件由权利要求1至9任一项所述的高比刚度铝碳化硅结构件的制备方法制得。

技术总结
本发明提供一种高比刚度铝碳化硅结构件的制备方法，将碳化硅颗粒和碳化硅晶须按照比例进行配料，在碳化硅颗粒中添加一定量的碳化硅晶须，有效提高碳化硅生坯强度及韧性，含有碳化硅晶须的预制件浸渗铝合金溶液后成型的铝碳化硅复合材料铸件具有高比刚度、比强度以及耐磨性；在预热的模具中加入混合粉料并进行堆积、震实、灌铝的方法，减少了碳化硅预制件压制、烧结成型的两道工序，采用填粉灌铝的工艺不受产品结构的限制，加工尺寸增大，避免了高体分铝碳化硅机加工序，简化了工艺流程，提高产能，降低成本，提高良品率，缩短生产周期。本发明还提供一种高比刚度铝碳化硅结构件，产品致密，性能优异，适用范围广。适用范围广。适用范围广。


技术研发人员：王泽民 何岚 何娟 景文甲 汪震
受保护的技术使用者：珠海亿特立新材料有限公司
技术研发日：2021.06.24
技术公布日：2021/10/8