一种原位包覆尖晶石的纳米氧化铝增强铝基复合材料的制备方法与流程

技术特征：
1.一种原位包覆尖晶石的纳米氧化铝增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1：均匀分散纳米氧化铝在柠檬酸三钠溶液中；步骤s2：将氯化亚锡加入到0.4～0.8mol/l的盐酸中，待完全溶解后继续加入氯化钠，而后加入步骤s1中得到的纳米氧化铝悬浮液，其中纳米氧化铝、氯化亚锡及氯化钠的摩尔比为1:1:4～1:1:6，同时施加磁力搅拌30～50min；步骤s3：将氯化钯加入到0.7～1.0mol/l的盐酸中，并与步骤s2中得到的混合悬浮液混合，磁力搅拌10～20min，静置，待粉体沉淀后，除去上层混合液，得粉体；步骤s4：将步骤s3中得到的粉体在蒸馏水中清洗、离心，重复3～5次；步骤s5：在搅拌作用下，将1～5mol/l酒石酸钾钠溶液加入到2～6mol/l硫酸镁溶液中，并加入0.5～1.0vol.％的甲醇，用0.01～0.03mol/l氢氧化钠溶液调节溶液ph值至9～10；步骤s6：将步骤s5得到的溶液加入到步骤s4得到的粉体中，超声振动30～60min，同时滴入甲醛，用氢氧化钠颗粒控制溶液的ph在11～12之间；步骤s7：通过蒸馏水清洗、离心步骤s6得到的溶液后获得单质镁包覆纳米氧化铝颗粒；步骤s8：将步骤s7得到的粉体在真空干燥炉内干燥，而后在空气环境下，780～850℃保温1～2h，得到纳米氧化铝表面原位包覆尖晶石；步骤s9：将步骤s8中得到的粉末与铝合金放入坩锅内加热，以10～20℃/min的速率加热到800～850℃，并保温30～50min；步骤s10：将1～2kw、20khz的超声振动引入到步骤s9得到的金属熔体中，以2～8s为间隙时间，间断超声10～15min；步骤s11：将步骤s10所得复合熔体浇入到350～450℃的模具中，得到铸态复合材料；步骤s12：把步骤s11所得铸态坯料进行压缩变形，以0～5mm/min变形速率沿同向每转90度单向压缩5～10％，循环1～3次；步骤s13：把步骤s12所得变形体放入保温炉中，以15～20
°
c/min加热速率加热到250～500℃，保温1～3h后水冷，得到原位包覆尖晶石的纳米氧化铝增强铝基复合材料。2.根据权利要求1所述的一种原位包覆尖晶石的纳米氧化铝增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中的纳米氧化铝颗粒的尺寸为80～200nm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤s1中的纳米氧化铝在600～700℃下保温1～2h。4.根据权利要求1所述的一种原位包覆尖晶石的纳米氧化铝增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中纳米氧化铝在150～400w、40khz超声作用下分散在柠檬酸三钠溶液中，其中柠檬酸三钠与纳米氧化铝的摩尔比为0.001～0.003，超声分散40～60min。5.根据权利要求1所述的一种原位包覆尖晶石的纳米氧化铝增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s3中氯化钯在盐酸溶液的浓度为0.02～0.04mol/l，氯化钯与纳米氧化铝的摩尔比为0.01～0.06。6.根据权利要求1所述的一种原位包覆尖晶石的纳米氧化铝增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s4中以2000～2500r/min的速率离心5～10min。7.根据权利要求1所述的一种原位包覆尖晶石的纳米氧化铝增强铝基复合材料的制备
方法，其特征在于：所述步骤s5中酒石酸钾钠与硫酸镁的摩尔比为2:1～9:1。8.根据权利要求1所述的一种原位包覆尖晶石的纳米氧化铝增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s6中硫酸镁与粉体的摩尔比为0.1～0.3，甲醛的加入量为镁离子摩尔数的8～10倍。9.根据权利要求1所述的一种原位包覆尖晶石的纳米氧化铝增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s11中模具型腔的顶端配有冒口。

技术总结
本发明涉及一种原位包覆尖晶石的纳米氧化铝增强铝基复合材料的制备方法，先制备原位包覆尖晶石的纳米氧化铝，然后将铝合金及上述粉末放入坩锅内加热，以一定速率加热到800～850℃，保温30～50min；将超声振动引入到上述金属熔体中，并保持；将上述复合熔体浇入到预热的模具中，获铸态复合材料；以0～5mm/min变形速率沿同向每转90度单向压缩5～10％，循环1～3次；放入保温炉中，以15～20℃/min加热速率加热到250～500℃并保温1～3h，水冷，得到原位包覆尖晶石的纳米氧化铝增强铝基复合材料。本发明具有易于操作、安全、有效、低成本和质量可控等特点。控等特点。控等特点。


技术研发人员：陈小会 张发云 饶森林 刘磊
受保护的技术使用者：新余学院
技术研发日：2021.08.13
技术公布日：2021/11/21