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微纳混杂陶瓷颗粒与石墨烯增强铝基复合材料及制备方法

867   编辑：中冶有色网   来源：有研金属复合材料（北京）股份公司  
2025-09-10 17:02:15
权利要求 1.一种微纳混杂陶瓷颗粒与石墨烯增强铝基复合材料，其特征在于，包括铝合金基体和均匀弥散分布在所述铝合金基体中的增强相，所述铝合金基体为Al-Cu-Mg-Si合金，所述增强相包括微米级陶瓷颗粒、纳米级陶瓷颗粒和石墨烯; 所述铝合金基体的体积百分数为70%～89%，所述微米级陶瓷颗粒的体积百分数为10%～20%，所述纳米级陶瓷颗粒的体积百分数为0.5%～6%，所述石墨烯的体积百分数为0.5%～4%。 2.如权利要求1所述的微纳混杂陶瓷颗粒与石墨烯增强铝基复合材料，其特征在于，所述Al-Cu-Mg-Si合金包括以重量百分比计的如下成分： Cu 0.15%～1.0%，Mg 0.8%～1.5%，Si 0.4%～1.2%，余量为Al。 3.如权利要求1所述的微纳混杂陶瓷颗粒与石墨烯增强铝基复合材料，其特征在于，所述纳米级陶瓷颗粒包括Y2O3、MgO、TiB2、B4C中的至少一种;和/或， 所述纳米级陶瓷颗粒的平均粒径D50为30nm～100nm。 4.如权利要求1所述的微纳混杂陶瓷颗粒与石墨烯增强铝基复合材料，其特征在于，所述微米级陶瓷颗粒包括SiC、B4C、TiB2中的至少一种;和/或， 所述微米级陶瓷颗粒的平均粒径D50为5.0μm～30.0μm。 5.一种权利要求1～4中任一项所述的微纳混杂陶瓷颗粒与石墨烯增强铝基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 将Al-Cu-Mg-Si雾化粉末与纳米级陶瓷颗粒进行机械合金化混料，使所述纳米级陶瓷颗粒嵌入所述Al-Cu-Mg-Si雾化粉末内部，得到机械合金化粉末; 将所述机械合金化粉末与石墨烯、微米级陶瓷颗粒采用高效声共振混料方式通过振动传导能量，使石墨烯和微米级陶瓷颗粒均匀弥散分布于Al-Cu-Mg-Si雾化粉末中，得到复合粉末; 将所述复合粉末进行冷等静压成型、真空除气以及热等静压烧结，得到烧结坯; 对所述烧结坯进行挤压成型以及热处理，得到所述微纳混杂陶瓷颗粒与石墨烯增强铝基复合材料。 6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述机械合金化混料过程中，所述Al-Cu-Mg-Si雾化粉末和所述纳米级陶瓷颗粒的总质量
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