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等离子体辅助熔炼制备铝基复合材料的方法

161 编辑：北方有色网来源：中南大学, 湖南元宇轩新材料科技有限公司

2026-03-12 16:10:13

权利要求 1.一种等离子体辅助熔炼制备铝基复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、加热熔化纯铝或铝合金各组分，搅拌得到熔体; S2、将氩气输送至等离子炬的反应腔中，置换其中的空气，对等离子炬内的阴、阳极施加电压，将氩气电离成等离子体，形成等离子体射流进入控温装置; S3、以氩气载气输送方式将增强体颗粒以气固两相流输入控温装置的腔体，与等离子体射流接触、混合，形成等离子体/氩气/增强体颗粒三相混合射流; S4、启动控温装置，调控三相混合射流的温度，将控温后的三相混合射流经导管通入熔体内部，移动导管使等离子体射流作用于熔体内各部位; S5、对增强体颗粒添加完成后的熔体进行扒渣处理，浇注成坯，即得所述铝基复合材料。 2.根据权利要求1所述的等离子体辅助熔炼制备铝基复合材料的方法，其特征在于，步骤S1中，所述铝合金中铝元素重量分数≥80%。 3.根据权利要求1所述的等离子体辅助熔炼制备铝基复合材料的方法，其特征在于，步骤S1中，所述熔体温度保持为700~750℃。 4.根据权利要求1所述的等离子体辅助熔炼制备铝基复合材料的方法，其特征在于，步骤S2中，所述氩气输送的进气压力为0.3~0.6MPa，通气流量为2~5m3/h。 5.根据权利要求1所述的等离子体辅助熔炼制备铝基复合材料的方法，其特征在于，步骤S2中，所述等离子炬采用直流、非转移弧的等离子体激发模式，等离子体炬的功率为5kW~100kW;所述施加电压为40~80V。 6.根据权利要求1所述的等离子体辅助熔炼制备铝基复合材料的方法，其特征在于，步骤S3中，所述增强体颗粒包括碳化硅、氧化铝或二硼化钛中的至少一种;所述增强体颗粒的粒径为0.5~80μm。 7.根据权利要求1所述的等离子体辅助熔炼制备铝基复合材料的方法，其特征在于，步骤S3中，所述氩气载气输送的氩气压力为0.2~0.6MPa;所述气固两相流中，增强体颗粒的送粉速率为500~1500g/min;增强体颗粒的质量占铝基复合材料总质量的5%~30%。 8.根据权利要求1所述的等离子体辅助熔炼制备铝基复合材料的方法，其特征在于，步骤S4中，所述三相混合射流的温度被调控为70

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