專利名稱：一種具有韌性和高硬度的硅錫復合材料及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種復合材料，特別涉及一種具有韌性和高硬度的硅錫復合材料及其
制造方法。
背景技術：
金屬-非金屬復合材料由于既具金屬性能，又具非金屬性能，往往具有良好的用 途。例如，過共晶鋁-硅合金具有低的膨脹系數，高的耐磨性、腐蝕性、較小的密度和良 好的導熱性等，被廣泛應用于汽車、摩托車、航天等領域(WEIYEH-JIEN， HUNGPENG-CHAO. Areciprocating extrusion process for producing hypereutectic Al—20wt % Si wroughtalloys[J]. Materials Science and Engineering,1998，252 :212-221); Al-Sn-Si/Al/steel層狀復合材料是近年來國外的新型減摩耐磨軸承材料，英、日、美等國 家報AS104、AS124、A17x、A18x、SAE788等都屬該類材料。由于鋁錫硅合金既含有硬質的高 熔點組元Si，又含有柔軟的低熔點組元Sn，并且形成Sn包Si的"包晶"式第二相，因此，它 們作為軸承內襯，比傳統的A12Sn兩相合金具有更好的力學和開發的新型減摩耐磨軸承材 料，在現代高速、高負荷發動機中顯示廣闊的應用前景。 在汽車，摩托車制造業方面，研究開發高性能材料成為汽車、摩托車工業發展的一 個摘要課題之一，特別是關鍵零部件材料，如發動機活塞、轉子等。以過共晶合金為代表的 復合材料如自生Mg2Si顆粒增強鋁基等，正日益受到重視。
發明內容
本發明的目的在于提供一種新型的硅錫復合材料及其制造方法。
本發明的技術方案如下 —種具有韌性和高硬度的硅錫復合材料，其特征在于，復合材料按重量分數比為
硅錫比i : i io之間。 —種具有韌性和高硬度的硅錫復合材料的制造方法，其特征在于，按以下步驟進 行 按照硅錫比1 : 1 10(w/w)配比計算所需重量的硅及錫； 將配置好的硅錫原料混合，加入爐中，升溫至1400°C以上，至原料完全熔解； 保溫2h; 以10-50°C /h的速度降溫，冷卻至室溫后取出。 最終的產品如圖l所示，圖中深色物質為硅(箭頭l)，淺色物質為錫(箭頭2)，從 圖中可以清楚看出，硅錫接觸處結合緊密，形成了復合材料。 由上述描述可知，本發明提供了一種硅錫復合材料，這種材料具有韌性和高硬度 的物理性能，密度低，同時具有一定的金屬特性。原材料易得，可利用物理法提純的硅片，其 純度為4-5N ;工藝易于產業化，成本低廉，且用途廣泛。
圖1為本發明實施例得到的硅錫復合材料的剖面圖。
具體實施方式
實施例1 (i)按照硅iookg :錫iookg配置所需的材料； (2)將配置好的硅錫原料混合，加入爐中，升溫至1400°C以上，保溫2h，再以20°C / h的速度降溫，冷卻至室溫后取出。
實施例2 (1)按照硅40kg :錫200kg配置所需的材料； (2)將配置好的硅錫原料混合，加入爐中，升溫至1400°C以上，保溫2h，再以30°C / h的速度降溫，冷卻至室溫后取出。
實施例3 —種具有韌性和高硬度的硅錫復合材料的制造方法，按以下步驟進行
(1)按照硅20kg :錫200kg配置所需的材料； (2)將配置好的硅錫原料混合，加入爐中，升溫至1400°C以上，保溫2h，再以40°C / h的速度降溫，冷卻至室溫后取出。 上述僅為本發明的具體實施例，但本發明的設計構思并不局限于此，凡利用此構 思對本發明進行非實質性的改動，均應屬于侵犯本發明保護范圍的行為。
權利要求
一種具有韌性和高硬度的硅錫復合材料，其特征在于，復合材料按重量分數比為硅錫比1∶1～10之間。
2. —種具有韌性和高硬度的硅錫復合材料的制造方法，其特征在于，按以下步驟進行(1)按照硅錫比1 : 1 10(W/V)配比計算所需重量的硅及錫；(2) 將配置好的硅錫原料混合，加入爐中，升溫至140(TC以上，至原料完全熔解；(3) 保溫2h ;(4) 以10-50°C /h的速度降溫，冷卻至室溫后取出。
3. 如權利要求2所述的一種具有韌性和高硬度的硅錫復合材料的制造方法，其特征在 于所述的硅純度為4-5N。
全文摘要
一種具有韌性和高硬度的硅錫復合材料及其制造方法，屬于復合材料領域。該方法按以下步驟進行按照配比計算所需重量的硅及錫；將配置好的硅錫原料混合，加入高溫真空熔煉爐中，升溫至1400℃以上，再以10-50℃/h的速度降溫。這種材料具有韌性和高硬度的物理性能，密度低，同時具有一定的金屬特性，具有廣泛的用途。
文檔編號C22C29/00GK101760665SQ20091011152
公開日2010年6月30日 申請日期2009年4月17日 優先權日2009年4月17日
發明者張偉娜, 徐詩雙, 戴文偉, 洪朝海, 趙志躍, 鄭智雄 申請人:南安市三晶陽光電力有限公司