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申请/专利权人：中北大学

摘要：本发明属于铝基复合材料技术领域，涉及一种颗粒增强铝基复合材料反射镜及其制备方法，采用半固态搅拌铸‑挤复合一次成形法制备反射镜基体，并经后续加工工艺获得了弹性模量大幅度提升的颗粒增强铝基复合材料反射镜，相比粉末冶金法制备碳化硅铝基复合材料反射镜，本发明制备工艺简单且成本低，本发明所述颗粒增强铝基复合材料反射镜的密度≤2.80gcm3，弹性模量≥85GPa，致密度≥99%。

主权项：1.一种颗粒增强铝基复合材料反射镜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、铝合金熔化后升温至720~750℃，并加入铝合金熔体质量的0.03~0.06%的Sr保温5~20min，进行精炼除气后，将铝合金熔体温度降至其液相线温度以下5~20℃达到半固态状态；将搅拌桨降至其距离坩埚底部的尺寸为熔体高度的14~13处，开始搅拌，搅拌转速为700~1000rmin，将颗粒增强体通过石墨管经氩气加入半固态铝合金熔体，颗粒增强体添加结束后，将搅拌桨升至其距离坩埚底部的尺寸为熔体高度的12处，搅拌转速降至400~700rmin，之后持续通入氩气搅拌5~30min；将铝合金熔体升温至其液相线以上50~80℃后进行超声处理，之后浇铸到液压机工作台上的模具中，合模挤压，挤压压力为50~120MPa，保压时间为20~40s，待铸件温度降至液相线温度以下10~50℃进行二次高压挤压，挤压压力150~250MPa，保压时间30~120s，保压结束脱模得到致密度高的颗粒增强铝基复合材料反射镜基体铸件；铝合金的硅含量为7~12wt%，镁含量为0.2~0.4wt%；颗粒增强体为碳化硅颗粒增强体，由质量比为7~9:1~3的球形碳化硅颗粒和多边形不规则碳化硅颗粒复合组成，其平均粒径为1~30μm，加入量为铝合金熔体质量的10~25%；颗粒增强体加入铝合金熔体之前经过表面处理，表面处理为：采用球磨工艺将金属粉冷焊在颗粒增强体表面；金属粉与颗粒增强体的重量比为1~3:5，将金属粉与颗粒增强体分批次交替均匀倒在球磨罐金属球层上；随后紧固好罐盖后抽真空至0.1Pa以下，再充入氩气，然后开始球磨；球磨工艺参数为：球料比为5~10:1，球磨时间为3~8h，球磨转速为300~450rmin；金属粉为铝粉、铜粉或镍粉，所述金属粉的粒径为5~10μm；S2、对反射镜基体进行热处理，热处理工艺包括：稳定化热处理，热处理温度为300~350℃，保温时间为30~90min；然后进行固溶热处理，固溶温度为520~540℃，固溶时间为4~12h，最后经过水淬后进行时效热处理，时效温度为140~180℃，时效时间为2~8h；将热处理后的反射镜基体进行包括粗磨、精磨、抛光、表面镀镍的加工后得到反射镜，其密度≤2.80gcm3，弹性模量≥85GPa，致密度≥99%。

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