本發(fā)明涉及一種鋁基復(fù)合材料，特別是一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料。

背景技術(shù)：

鋁基復(fù)合材料是應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展需求而涌現(xiàn)出的具有強(qiáng)大生命力的材料，它由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料通過各種工藝手段復(fù)合而成。

復(fù)合材料可分為三類：聚合物基復(fù)合材料（PMCs）、金屬基復(fù)合材料（MMCs）、陶瓷基復(fù)合材料（CMCs）。鋁在制作復(fù)合材料上有許多特點(diǎn)，如質(zhì)量輕、密度小、可塑性好，鋁基復(fù)合技術(shù)容易掌握，易于加工等。被廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、電子和光學(xué)儀器、體育用品等領(lǐng)域。

尤其實(shí)在，汽車領(lǐng)域，隨著汽車領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展，汽車輕量化已成為主要趨勢之一，如何在保證車輛安全性、舒適性的前提下，達(dá)到汽車輕量化的目的，也正是我們需要解決的問題所在。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明公開了一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:

一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料，其特征在于，各原料組分按質(zhì)量比分別包括：碳納米管 5~7.5%、鎂 4~7.8%、鐵 2.3~4.7%、鈦 1~2%、鉻錳合金3~7%、石墨 0.5~1.2%，其他為鋁；

一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料，其特征在于，其生產(chǎn)工藝包括以下步驟：

（1）原料：碳納米管粉碎，過200目篩，鎂、鐵、鈦、鉻、錳合金以粉末狀進(jìn)行配比，且粒徑均小于4mm；

（2）混合：按質(zhì)量比稱取除鋁以外的各原料，通過混料機(jī)混合均勻，得到混合料；

（3）制混合料餅：將步驟（2）中得到的混合料通過油壓機(jī)壓制成多個(gè)扁圓形餅狀，并在外層包覆鋁皮，得到多個(gè)混合料餅；

（4）熔煉: 熔煉爐預(yù)熱，在1小時(shí)內(nèi)緩慢均勻升溫至150~180℃，并保溫5小時(shí)，隨后將鋁加入熔煉爐，在1~2小時(shí)內(nèi)升溫至700~710℃，并保溫，直至鋁完全熔化，去除頂部浮渣，得到鋁液；

（5）混合熔煉：將步驟（3）中的得到多個(gè)混合料餅，通過坩堝送入步驟（4）中的鋁液中，送入前，坩堝上需加蓋鐘罩，經(jīng)過3~5分鐘，待坩堝內(nèi)的混合料餅熔化，取出鐘罩，并上下緩慢運(yùn)動坩堝，運(yùn)動2~5分鐘，待坩堝內(nèi)熔化的混合料餅完全融入鋁液，去除坩堝，隨后進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌速率為3~4R/min，攪拌方向采用2正1反，攪拌5~8分鐘；

（6）靜置、成型：機(jī)械攪拌完成后，提高熔煉爐溫度至730~745℃，并保溫靜置15~18分鐘，然后導(dǎo)入混練機(jī)中熔融擠出成型，待自然冷卻，最后得到增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料。

上述的一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料，其中，步驟（3）中所述混合料餅外包覆的鋁皮的厚度為2~3mm，其材質(zhì)為純鋁，且所有混合料餅外包覆的鋁皮的總質(zhì)量與各原料總質(zhì)量的百分比為1~1.3%。

上述的一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料，其中，步驟（5）在加入混合料餅前需通入氮?dú)狻?/p>

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明的一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料，其各原料組分按質(zhì)量比分別包括：碳納米管 6.1%、鎂 4%、鐵 2.5%、鈦 1.1%、鉻錳合金4.2%、石墨 0.6%，其他為鋁，通過混合、制混合料餅、熔煉、混合熔煉、靜置和成型得到，通過本發(fā)明配發(fā)和工藝制得的增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、彈性模量高、熱膨脹系數(shù)低和耐磨性好等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于車輛生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，并且不僅限于汽車領(lǐng)域，于航空航天、電子和光學(xué)儀器、體育用品等領(lǐng)域，也存在較大市場。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料，其特征在于，各原料組分按質(zhì)量比分別包括：碳納米管 6.1%、鎂 4%、鐵 2.5%、鈦 1.1%、鉻錳合金4.2%、石墨 0.6%，其他為鋁；

一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料，其特征在于，其生產(chǎn)工藝包括以下步驟：

（1）原料：碳納米管粉碎，過200目篩，鎂、鐵、鈦、鉻、錳合金以粉末狀進(jìn)行配比，且粒徑均小于4mm；

（2）混合：按質(zhì)量比稱取除鋁以外的各原料，通過混料機(jī)混合均勻，得到混合料；

（3）制混合料餅：將步驟（2）中得到的混合料通過油壓機(jī)壓制成多個(gè)扁圓形餅狀，并在外層包覆鋁皮，得到多個(gè)混合料餅；

（4）熔煉: 熔煉爐預(yù)熱，在1小時(shí)內(nèi)緩慢均勻升溫至160℃，并保溫5小時(shí)，隨后將鋁加入熔煉爐，在2小時(shí)內(nèi)升溫至700℃，并保溫，直至鋁完全熔化，去除頂部浮渣，得到鋁液；

（5）混合熔煉：將步驟（3）中的得到多個(gè)混合料餅，通過坩堝送入步驟（4）中的鋁液中，送入前，坩堝上需加蓋鐘罩，經(jīng)過3~5分鐘，待坩堝內(nèi)的混合料餅熔化，取出鐘罩，并上下緩慢運(yùn)動坩堝，運(yùn)動2~5分鐘，待坩堝內(nèi)熔化的混合料餅完全融入鋁液，去除坩堝，隨后進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌速率為3R/min，攪拌方向采用2正1反，攪拌8分鐘；

（6）靜置、成型：機(jī)械攪拌完成后，提高熔煉爐溫度至740℃，并保溫靜置18分鐘，然后導(dǎo)入混練機(jī)中熔融擠出成型，待自然冷卻，最后得到增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料。

上述的一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料，其中，步驟（3）中所述混合料餅外包覆的鋁皮的厚度為2~3mm，其材質(zhì)為純鋁，且所有混合料餅外包覆的鋁皮的總質(zhì)量與各原料總質(zhì)量的百分比為1%。

上述的一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料，其中，步驟（5）在加入混合料餅前需通入氮?dú)狻?/p>

實(shí)施例二

一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料，其特征在于，各原料組分按質(zhì)量比分別包括：碳納米管 7%、鎂 7.3%、鐵 1.7%、鈦 1.2%、鉻錳合金5%、石墨 1.2%，其他為鋁；

一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料，其特征在于，其生產(chǎn)工藝包括以下步驟：

（1）原料：碳納米管粉碎，過200目篩，鎂、鐵、鈦、鉻、錳合金以粉末狀進(jìn)行配比，且粒徑均小于4mm；

（2）混合：按質(zhì)量比稱取除鋁以外的各原料，通過混料機(jī)混合均勻，得到混合料；

（3）制混合料餅：將步驟（2）中得到的混合料通過油壓機(jī)壓制成多個(gè)扁圓形餅狀，并在外層包覆鋁皮，得到多個(gè)混合料餅；

（4）熔煉: 熔煉爐預(yù)熱，在1小時(shí)內(nèi)緩慢均勻升溫至180℃，并保溫5小時(shí)，隨后將鋁加入熔煉爐，在1.5小時(shí)內(nèi)升溫至710℃，并保溫，直至鋁完全熔化，去除頂部浮渣，得到鋁液；

（5）混合熔煉：將步驟（3）中的得到多個(gè)混合料餅，通過坩堝送入步驟（4）中的鋁液中，送入前，坩堝上需加蓋鐘罩，經(jīng)過3~5分鐘，待坩堝內(nèi)的混合料餅熔化，取出鐘罩，并上下緩慢運(yùn)動坩堝，運(yùn)動2~5分鐘，待坩堝內(nèi)熔化的混合料餅完全融入鋁液，去除坩堝，隨后進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌速率為4R/min，攪拌方向采用2正1反，攪拌5分鐘；

（6）靜置、成型：機(jī)械攪拌完成后，提高熔煉爐溫度至745℃，并保溫靜置18分鐘，然后導(dǎo)入混練機(jī)中熔融擠出成型，待自然冷卻，最后得到增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料。

上述的一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料，其中，步驟（3）中所述混合料餅外包覆的鋁皮的厚度為2~3mm，其材質(zhì)為純鋁，且所有混合料餅外包覆的鋁皮的總質(zhì)量與各原料總質(zhì)量的百分比為1.3%。

上述的一種增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料，其中，步驟（5）在加入混合料餅前需通入氮?dú)狻?/p>

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。