梯度铝基复合材料、其制备方法及应用与流程

技术特征：
1.一种梯度铝基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供熔融的a成分铝合金，所述a成分铝合金由1.8％～4.9％的铜、0.15％的锰、0.8％～1.2％的镁、0.04％～0.35％的铬、0.15％的钛、0.4％～0.8％的硅、0.5％的锆、0.5％的铈和余量的铝组成；提供熔融的b成分铝合金，所述b成分铝合金由0.15％～0.4％的铜、0.15％的锰、0.8％～1.2％的镁、0.04％～0.35％的铬、0.15％的钛、6.5％～7.5％的硅、0.5％的锆、0.5％的铈和余量的铝组成；提供表面镀锌的碳化硅颗粒；在保护性气体氛围中，将所述熔融的a成分铝合金和所述表面镀锌的碳化硅颗粒按比例混合均匀后冷却，得到碳化硅质量含量分别为5％和10％的铝基复合材料锭料；在保护性气体氛围中，将所述熔融的b成分铝合金和所述表面镀锌的碳化硅颗粒按比例混合均匀后冷却，得到碳化硅质量含量分别为35％和45％的铝基复合材料锭料；将所述碳化硅含量质量分别为5％、10％、35％和45％的铝基复合材料锭料分别软化后，模压成形，得到碳化硅质量含量分别为5％、10％、35％和45％的铝基复合材料坯体；将所述铝基复合材料坯体按碳化硅质量含量分别为45％、35％、10％、5％、35％、45％的顺序叠置，触变成形，得到所述梯度铝基复合材料。2.根据权利要求1所述的梯度铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述触变成形的步骤具体为：加热至半固态温度区后凝固成形，所述半固态温度区为600℃～620℃，所述凝固成形的压力为100mpa～300mpa。3.根据权利要求1所述的梯度铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述软化的温度为520℃～580℃；所述模压成形的压力为200mpa～300mpa，保压时间为5～10分钟。4.根据权利要求1所述的梯度铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述表面镀锌的碳化硅颗粒由以下方法制备：将碳化硅颗粒表面除杂后依次进行预氧化、预腐蚀和敏化处理后化学镀锌，得到所述表面镀锌的碳化硅颗粒。5.根据权利要求4所述的梯度铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述预腐蚀的步骤具体为：采用体积比为1:(1～2)的过氧化氢水溶液和氯化氢水溶液浸泡1～3小时后水洗至中性，所述过氧化氢水溶液中过氧化氢的质量含量为30％～40％，所述氯化氢水溶液中氯化氢的浓度为5mol/l～15mol/l。6.根据权利要求4所述的梯度铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述预氧化的步骤具体为：在空气气氛中，800℃～1000℃煅烧3～6小时。7.根据权利要求4所述的梯度铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述敏化采用的敏化液主要由10g/l～40g/l的sncl2·
2h2o、20ml/l～50ml/l的浓盐酸和50g/l～100g/l的锡粒组成，所述浓盐酸中氯化氢的质量含量为36％～38％。8.根据权利要求4所述的梯度铝基复合材料的制备方法，其特征在于，所述化学镀锌的步骤具体为：在10℃～35℃，采用由80g/l～150g/l的醋酸钠、200g/l～300g/l的氯化铵和15g/l～40g/l的氯化锌组成的化学镀液施镀2～5分钟。9.一种权利要求1～8任一项所述的制备方法制得的梯度铝基复合材料。10.一种权利要求9所述的梯度铝基复合材料在汽车制动盘领域中的应用。

技术总结
本申请涉及梯度铝基复合材料、其制备方法及应用。该梯度铝基复合材料的制备方法，通过将不同碳化硅含量的铝基复合材料锭料软化后模压成形，然后按顺序叠置，再进行触变成形，可实现碳化硅颗粒呈现45％、35％、10％、5％、35％、45％的梯度分布，且相邻层之间形成良好的冶金结合，界面结合牢固。将上述方法制备得到的梯度铝基复合材料用作汽车制动盘，不仅具有良好的高温强度、硬度和耐磨性等机械性能，而且可有效控制制动盘的膨胀和收缩能力，避免制动盘出现制动抖动等。制动盘出现制动抖动等。


技术研发人员：高平平 刘春轩 曹柳絮 蒋兆汝 刘石亮 伍智敏 吴云 戴青松 谢屹 梁啟文
受保护的技术使用者：湖南金天铝业高科技股份有限公司
技术研发日：2021.10.27
技术公布日：2022/1/21