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鋁基復(fù)合材料及其加工方法與流程

730   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:廣東中色研達(dá)新材料科技股份有限公司  
2023-09-20 11:38:14
1.本發(fā)明涉及有色金屬技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種鋁基復(fù)合材料及其加工方法。 背景技術(shù): 2.鋁合金由于具有輕質(zhì)、中等強(qiáng)度以及良好的表面處理效果(如陽極氧化),因而被廣泛用于交通運(yùn)輸、航空航天及消費(fèi)性電子等領(lǐng)域。如6063鋁合金的典型屈服強(qiáng)度為230mpa,可用于建筑門窗料或者汽車內(nèi)飾件;6061鋁合金的典型屈服強(qiáng)度為290mpa,可用于對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有要求的部件;而更高強(qiáng)度的6系鋁合金如6013/6056鋁合金,則可用于航空航天等領(lǐng)域的高強(qiáng)部件;此外7系鋁合金的強(qiáng)度比6系鋁合金的強(qiáng)度更高,主要用于航空航天領(lǐng)域。6系及7系鋁合金相比鋼鐵更加輕質(zhì),但前者的彈性模量比鋼鐵低。 3.從抵抗材料變形的角度考慮,需要提高材料的彈性模量、屈服強(qiáng)度或者抗拉強(qiáng)度(最大均勻塑性),而彈性模量的提升對提高材料抵抗外力變形的效果更明顯。對于屈服強(qiáng)度或者抗拉強(qiáng)度,通過各種強(qiáng)化機(jī)理,如晶粒細(xì)化、時效強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化等,都可以實(shí)現(xiàn)顯著提升,如專利cn110157962b公開了通過合金化的方式提高鋁材力學(xué)性能,以及專利cn104561860b揭示了通過淬火時效將鋁合金的抗拉強(qiáng)度提升至420mpa。而彈性模量則反映了材料原子間的結(jié)合能力,通過常規(guī)的方式并不能顯著提高。如6063鋁合金的彈性模量為69gpa,6061鋁合金的彈性模量為69gpa,7075鋁合金的彈性模量為72gpa,在將材料的合金化程度由~2wt%(6063/6061)提高至~10wt%(7075)的情況下,彈性模量只輕微地提升了4.3%,而且改變了材料的合金體系,由6系al-mg-si合金變?yōu)?系al-zn-mg-cu合金,由相對耐腐蝕合金變?yōu)椴荒透g合金;此外,這種通過提高合金化程度實(shí)現(xiàn)提高鋁合金強(qiáng)度的方式,也會降低材料的導(dǎo)熱性能,如6063鋁合金的導(dǎo)熱系數(shù)為210w/(m · k),而6061鋁合金的導(dǎo)熱系數(shù)為170w/(m · k),7075鋁合金的導(dǎo)熱系數(shù)甚至為130w/(m · k)。 4.在鋁合金的外部添加增強(qiáng)顆粒/粒子/纖維或者以自生成的方式加入上述物質(zhì),可顯著提升材料的導(dǎo)熱性能、彈性模量以及強(qiáng)度性能。如專利cn109628801a中通過熔煉碳化硅氣凝膠(5~50wt%)與純鋁粉的預(yù)制塊制備鋁基復(fù)合材料,復(fù)合材料的強(qiáng)度性能獲得較大的提高,但導(dǎo)熱系數(shù)反而出現(xiàn)下降,此外該專利采用真空鑄造的方式獲得復(fù)合材料不適合批量
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