一种密度梯度空心球增强铝基多孔复合材料的制备方法与流程

技术特征：
1.一种密度梯度空心球增强铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于：密度梯度空心球增强铝基多孔复合材料的制备方法是按以下步骤完成的：一、称取空心球和铝金属粉末；所述空心球为氧化铝空心球、粉煤灰空心球或空心玻璃微珠；二、密度梯度空心球预制体制备将铝金属粉末和空心球混合配置成2～5种含不同体积分数或不同粒径的空心球的混合粉体，将配置的混合粉体按种类逐层平铺在模具中，得到密度梯度空心球预制体；称取铝金属块；所述每种混合粉体中空心球的平均粒径和铝金属粉末的平均粒径相同；所述铝金属块的材质和铝金属粉末的材质相同；三、预热：将步骤二得到的密度梯度空心球预制体带模具移至加热炉中，将加热炉的温度从室温升温至350℃～700℃，在温度为350℃～700℃的条件保温2h～8h，得到预热的密度梯度空心球预制体；在保护气氛下，将步骤二称取的铝金属块加热至熔点以上50～400℃，得到熔融的铝金属；四、液态铝浸渗：将步骤三中得到的预热的密度梯度空心球预制体带模具置于压力机台面上，将步骤三得到的熔融的铝金属倒入模具内预热的密度梯度空心球预制体上面，进行压力浸渗，最后冷却脱模，得到密度梯度空心球增强铝基多孔复合材料。2.根据权利要求1所述的密度梯度空心球增强铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于：步骤二中每种混合粉体的平铺厚度为2～20mm。3.根据权利要求1所述的密度梯度空心球增强铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于：步骤二中每种混合粉体中空心球的体积分数为10％～70％。4.根据权利要求1所述的密度梯度空心球增强铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于：步骤二中每种混合粉体中铝金属粉末的平均粒径和空心球的平均粒径为20μm～200μm。5.根据权利要求1所述的密度梯度空心球增强铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于：步骤二所述密度梯度空心球预制体中铝金属块的体积分数为30～50％。6.根据权利要求1所述的密度梯度空心球增强铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于：步骤二所述铝金属粉末和铝金属块的材质为纯铝或铝合金，其中铝合金为al-si合金、al-cu合金、al-mg合金、al-si-cu合金、al-si-mg合金、al-cu-mg合金、al-zn-cu合金、al-zn-mg-cu合金、al-be合金、al-li合金、al-si-cu-mg合金中的一种或其中几种的组合；所述al-si合金中si的质量分数为0.5％～25％；所述al-cu合金中cu的质量分数为0.5％～53％；所述al-mg合金中mg的质量分数为0.5％～38％；al-si-cu合金中si的质量分数为0.5％～25％，cu的质量分数为0.5％～53％；al-si-mg合金中si的质量分数为0.5％～25％，mg的质量分数为0.5％～38％；al-cu-mg合金中cu的质量分数为0.5％～53％，mg的质量分数为0.5％～38％；al-zn-cu合金中zn的质量分数为0.5％～55％，cu的质量分数为0.5％～53％；al-zn-mg-cu合金中zn的质量分数为0.5％～55％，mg的质量分数为0.5％～38％，cu的质量分数为0.5％～53％；al-be合金中be的质量分数为0.5％～20％；al-li合金中li的质量分数为0.5％～35％；al-si-cu-mg合金si的质量分数为0.5％～25％，cu的质量分数为0.5％～53％，mg的质量分数为0.5％～38％。
7.根据权利要求1所述的密度梯度空心球增强铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于：步骤三所述保护气氛为氮气、氩气或氦气。8.根据权利要求1所述的密度梯度空心球增强铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于：步骤三所述保护气氛的压力为0.1mpa～10mpa。9.根据权利要求1所述的密度梯度空心球增强铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于：步骤四所述压力浸渗时压力为5～20mpa。10.根据权利要求1所述的密度梯度空心球增强铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于：步骤四所述冷却的冷却速度为10℃/min～30℃/min。

技术总结
一种密度梯度空心球增强铝基多孔复合材料的制备方法，涉及一种密度梯度空心球增强铝基多孔复合材料的制备方法。为了解决均质单一结构的铝基多孔材料的综合性能差，梯度泡沫铝的强度无法满足应用的问题。方法：称取氧化铝空心球、粉煤灰空心球或空心玻璃微珠；将铝金属粉末和空心球混合配置成2～5种含不同体积分数或不同粒径的空心球的混合粉体按种类逐层平铺在模具中，得到密度梯度空心球预制体；预热并进行液态铝浸渗。本发明将空心球与铝粉进行混合控制每一层空心球的体积分数，来调控多孔复合材料的密度，获得具有密度梯度的空心球多孔复合材料，达到密度、强韧性、吸能能力的可控，因此综合性能良好。本发明适用于制备铝基多孔复合材料。基多孔复合材料。基多孔复合材料。


技术研发人员：张强 孙凯 祝平 姜龙涛 杨文澍 陈国钦 修子扬 武高辉
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：2021.12.20
技术公布日：2022/3/25