一種鎢粉增強鋁基複合材料的製備方法

鎢是一種銀白色、有光澤、體心立方結構的金屬，具有熔點高、化學性質穩定的特性。將金屬鎢加入到鋁或鋁合金中，利用金屬鎢的熔點高和化學性質穩定的特性，可增強鋁及鋁合金的強度、耐磨性和耐熱性能等，有望發展一種新型的鋁基複合材料。但是金屬鎢與鋁及鋁合金之間的熔點、密度都差別很大(鎢的熔點為3422°C、密度為19.35g/cm³，鋁及鋁合金的熔點通常為580~650°C、密度為2.7-2.9g/cm³)，因此，採用常規的合金熔鑄方法或攪拌鑄造方法都很難將金屬鎢均勻加入到鋁或鋁合金當中形成鎢粉增強鋁基複合材料。

本發明所述的鎢粉增強鋁基複合材料的製備方法包括如下步驟：
1)在鋁或鋁合金液霧化噴射沉積裝置的高壓惰性氣體輸入管上安裝鎢粉定量供應裝置；
2)確定鎢粉的粒徑、供應量以及鋁或鋁合金液的霧化噴射沉積工藝參數，其中鎢粉的粒徑2 μ m，鎢粉的供應量為10〜30g/min，鋁或鋁合金液的噴射沉積流量為90〜170g/min，鋁或鋁合金液的霧化溫度為750〜800°C，高壓惰性氣體採用氮氣或氬氣且壓力為6〜9MPa ；
3)利用高壓惰性氣體為載流介質，將鎢粉定量供應裝置提供的鎢粉噴射到由鋁或鋁合金液霧化噴射沉積裝置形成的鋁或鋁合金微液滴的表面，而使鎢粉分散粘附在鋁或鋁合金微液滴的表面再一起噴射沉積到基板上，凝固後得到鎢粉增強鋁基複合材料。

其優點如下：
1）利用高壓惰性氣體為載流介質將鎢粉噴射到鋁或鋁合金微液滴的表面，而使鎢粉分散粘附在鋁或鋁合金微液滴的表面，這樣便有效地防止了鎢粉發生團聚，解決了現有技術中存在的鎢粉難以分散均勻的問題，從而可以獲得鎢粉均勻分佈的使用壽命長的鎢粉增強鋁基複合材料；
2）相比于傳統的粉末冶金方法，本發明的生產工序明顯減少，工藝流程明顯縮短，可有效降低鎢粉增強鋁基複合材料的生產成本；
3）通過直流電機帶動螺杆式定量供應器旋轉實現對鎢粉的定量供應，既能準確控制鎢粉的加入量，又能方便地調節鎢粉的加入量，從而可獲得不同鎢粉含量的鎢粉增強鋁基複合材料。

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