多级结构钨颗粒增强铝基复合材料

钨颗粒增强铝基复合材料是一种耐高温、高强度、高耐磨的轻质 结构功能一体化材料，极具应用潜力和实用价值，在航空、航天、汽车和电子等领域有着广泛的应用。

金属钨具有高熔点、高硬度、化学性质稳定等优点，与陶瓷增强相相比，又具有良好的导电性以及与基体的相容性。但是，铝和钨的熔点和密度差别较大，常规的金属基复合材料制备方法，如搅拌铸造法和熔铸法，无法获得组织致密的钨颗粒增强铝基复合材料，所以这些方法并不适用于基体和增强相密度差别较大的材料。

为了解决相关问题，有学者研发出一种多级结构钨颗粒增强铝基复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)称取钨粉400g，铝粉200g，不锈钢磨球3kg，使用行星式球磨机在氩气保护的环境中，以转速为400转/分钟的条件下进行球磨，球磨时间为8h，获得Al包覆的W颗粒团簇复合粉末；

(2)称取步骤(1)中的Al包覆的W颗粒团簇复合粉末750g与铝粉250g，使用双锥混料机在氩气保护的条件下混料，磨球与粉料重量比为1:1，混合时间为8h，得到复合粉体；

(3)将步骤(2)中的复合粉体在预先制好的铝制包套中并振实，并进行真空加热除气处理，除气温度为400℃，升温速率为50℃/h，真空度低于1×10-3Pa条件下升温，除气时间 不少于12h，真空度低于1×10-3Pa的条件下封口；

(4)步骤(3)中的复合粉体以10℃/min的升温速率升温至520℃，在压力为200MPa 的热等静压条件下保温2h，随炉冷却至室温实现复合材料的成型，使用车床去除表面铝包套，即得到多级结构钨颗粒增强铝基复合材料。

通过上述过程所制备的多级结构钨颗粒增强铝基复合材料，具有界面结合力强、力学性能好的特点，致密度大于99.5％，室温抗弯强度大于400MPa，室温抗拉强度大于300MPa，室温屈服强度大于200MPa，室温延伸率6％，是一种轻质高强复合材料，在航天航空业具有很大的应用潜力。

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