技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，具體的涉及一種耐高溫低熱膨脹系數(shù)的鋁基/pmos基復(fù)合層狀材料的制備方法。
背景技術(shù)：
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在全世界要求節(jié)能環(huán)保的形勢下，汽車工業(yè)向著低能耗、輕量化方向快速發(fā)展。以鋁代鋼是汽車輕量化方面一項(xiàng)重要的措施，鋁合金材料不僅密度小，具有優(yōu)異的耐腐蝕性、可焊接性能、吸能防震性能、成型性能和良好的表面處理性能等特點(diǎn)，而且易于回收再利用，是汽車工業(yè)實(shí)現(xiàn)減重、節(jié)能、環(huán)保和安全的首選材料。汽車上應(yīng)用的鋁部件主要為發(fā)動機(jī)和傳動裝置、熱交換器、輪轂、車底盤和懸吊件、防護(hù)罩和車體結(jié)構(gòu)件等。向鋁中添加mg、si、cu、zn、ni等元素配以適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)工藝可以獲得高強(qiáng)度的鋁合金材料，現(xiàn)在車用鋁合金的強(qiáng)度可以達(dá)到500mpa以上，跟高強(qiáng)鋼(力學(xué)性能在500～700mpa)相差不多，所以鋁合金材料具有更高的比強(qiáng)度。有文獻(xiàn)指出，在等強(qiáng)度設(shè)計(jì)條件下，使用鋁合金制造的車輛，可使發(fā)動機(jī)氣缸體和氣缸蓋減重30％～40％，全鋁車身比鋼車身輕40％以上，鋁合金車輪減重達(dá)50％左右。
al-mg-si-cu合金是在al-mg-si合金的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，相對于al-mg-si合金具有優(yōu)良的力學(xué)性能，在抗蝕性和成形性等方面也表現(xiàn)出良好綜合性能，可以高速擠壓成結(jié)構(gòu)復(fù)雜、薄壁、中空的各種型材或鍛造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鍛件。但是其耐高溫性能以及熱膨脹性能有待提高，且耐化學(xué)腐蝕性能差。
有機(jī)硅是一種無機(jī)有機(jī)雜化材料，兼具無機(jī)材料和有機(jī)聚合物的特性，例如耐高溫性能好，又具有良好的耐候、耐臭氧、抗電弧、電器絕緣性、耐化學(xué)品腐蝕等性能，但是在500℃以上的應(yīng)用環(huán)境中很難兼顧良好的耐高溫性能與方便的室溫固化性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是提供一種耐高溫低熱膨脹系數(shù)的鋁基/pmos基復(fù)合層狀材料的制備方法，工藝條件溫和，易于操作，制得的材料耐磨性能好，強(qiáng)度大，耐高溫和熱膨脹性能優(yōu)異。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種耐高溫低熱膨脹系數(shù)的鋁基/pmos基復(fù)合層狀材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將pmos、催化劑、莫來石粉體，si3n4粉末加入到三輥研磨機(jī)中研磨混合，然后轉(zhuǎn)移至模具中，在室溫條件下固化處理2-6h，然后在200-700℃下熱處理2-6h，制得pmos/莫來石/si3n4雜化材料；
(2)將al錠、cu錠、mg錠、si塊、x組元按比例進(jìn)行配置，在真空爐中，750-950℃、真空度≤10-2pa的條件下進(jìn)行熔煉，制得al-cu-mg-si-x合金坯錠，然后對其進(jìn)行氣霧化制粉得到al-cu-mg-si-x霧化粉末；
(3)將上述制得的al-cu-mg-si-x霧化粉末和si3n4粉末加入到三輥研磨機(jī)中研磨混合均勻，并將混合好的si3n4/al-cu-mg-si-x粉末在壓力100-200mpa，保壓時間為10-30min的條件下進(jìn)行冷靜壓成型，將冷等靜壓后的坯錠裝入金屬包套內(nèi)，420-560℃下進(jìn)行真空除氣30-90min，然后對真空除氣后的坯錠進(jìn)行擠壓成型，然后對擠壓成型后的坯料進(jìn)行固溶時效處理強(qiáng)化，得到鋁基復(fù)合材料；
(4)將上述制得的pmos/莫來石/si3n4雜化材料、鋁基復(fù)合材料、pmos/莫來石/si3n4雜化材料復(fù)合制得層狀材料，層與層之間采用粘合層材料粘結(jié)而成，制得的層狀材料在200-400℃熱處理，制得鋁基/pmos基復(fù)合層狀材料；
其中，步驟(2)中，所述x組元為fe、ni、ag、fe-ni、fe-ag、ni-ag、fe-al、ni-al中的一種。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述催化劑為二月桂酸二丁基錫。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述pmos、催化劑、莫來石粉體，si3n4粉末的質(zhì)量比為(5-8)：(0.05-0.1)：1:1。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述al錠、cu錠、mg錠、si塊、x組元按重量百分比計(jì)，其含量分別為：cu3.0-6.0％，mg0.8-1.8％，si16-25％，x0.1-7％，余量為al。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述氣霧化制粉的條件為：al-cu-mg-si-x合金坯錠的溫度為750-950℃，保溫時間為10-15min，氣霧化澆注溫度為750-950℃，霧化時的保護(hù)氣氛為氮?dú)?、氬氣、氦氣中的一種。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(3)中，所述si3n4的粒徑大小為1-5μm，其表面涂覆一層銅薄膜，銅薄膜的厚度為2-8nm。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(4)中，層狀材料中，pmos/莫來石/si3n4雜化材料、鋁基復(fù)合材料、pmos/莫來石/si3n4雜化材料的厚度分別為(1-2)mm：5mm：(1-2)mm。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(4)中，所述粘合層材料以重量份計(jì)，由氧化鋁粉末1-2份、納米氮化硅6-11份、硅酸鈉溶液35-50份組成。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(3)中，所述固溶時效處理的條件為：固溶溫度為450-520℃，保溫時間為1-3h；水冷，水溫為20-30℃，時效溫度為160-220℃，保溫時間為2-10h。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(3)中，所述擠壓成型的條件為：擠壓坯料加熱溫度為420-520℃，擠壓模具溫度為400-500℃，擠壓比為(10-30)：1。
有機(jī)硅是一種無機(jī)-有機(jī)雜化材料，兼具無機(jī)材料和有機(jī)聚合物的特性，例如耐高溫性能好，又具有良好的耐候、耐臭氧、抗電弧、電器絕緣性、耐化學(xué)品腐蝕等性能，但是在500℃以上的應(yīng)用環(huán)境中很難兼顧良好的耐高溫性能與方便的室溫固化性能。聚甲氧基有機(jī)硅樹脂(pmos)，其分子鏈上大量的甲氧基在室溫下通過水解縮合反應(yīng)生成高交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，為了提高其耐高溫和熱膨脹性能，本發(fā)明采用莫來石和氮化硅對其進(jìn)行改性，莫來石隨著溫度的升高會有所生長，其與氮化硅均勻的分散在pmos中，有效改善了pmos的熱膨脹和耐高溫性能。
al-cu-mg-si材料具有比重低、強(qiáng)度高、容易塑性加工，熱膨脹系數(shù)小、震動小等綜合性能，但是目前的al-cu-mg-si材料的室溫強(qiáng)度僅為300-400mpa，高溫強(qiáng)度在200mpa左右，為了進(jìn)一步提高其強(qiáng)度和熱膨脹性能，本發(fā)明在al-cu-mg-si材料中加入適量的fe、ni或ag，其在合金材料中可以通過形成alfe、alfeni相，有效提高了材料的耐熱性能，而si3n4的加入有效提高了材料的硬度，從而提高了材料的耐磨性能。
本發(fā)明具有以下有益效果：
(1)本發(fā)明在al-cu-mg-si合金材料中加入一定量的fe、ni或ag元素以及si3n4顆粒，有效改善材料強(qiáng)度和熱膨脹系數(shù)的同時還提高了材料的耐磨性能，而且本發(fā)明在保證材料力學(xué)性能的前提下有小提高了si的含量，使得材料的線膨脹系數(shù)大大降低；
(2)本發(fā)明制得的鋁基復(fù)合材料中，al-cu-mg-si-x的體積分?jǐn)?shù)為90-99.9％，si3n4的體積分?jǐn)?shù)為0.1-10％，所述材料中si顆粒和耐熱相尺寸不大于5μm，材料密度為2.72-2.85g/cm3；
(3)層狀材料中的pmos/莫來石/si3n4雜化材料，電絕緣性能好，耐化學(xué)品腐蝕性能優(yōu)異，在其制備過程中，隨著溫度的升高，pmos/莫來石/si3n4雜化材料中的有機(jī)硅基體發(fā)生降解，莫來石晶體生長，材料的無機(jī)化使得整個雜化材料體系融為一體，材料陶瓷化，導(dǎo)致材料的沖擊強(qiáng)度升高，且該材料耐磨性能優(yōu)異。
具體實(shí)施方式：
為了更好的理解本發(fā)明，下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明，不會對本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。
實(shí)施例1
一種耐高溫低熱膨脹系數(shù)的鋁基/pmos基復(fù)合層狀材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將pmos、催化劑、莫來石粉體，si3n4粉末加入到三輥研磨機(jī)中研磨混合，然后轉(zhuǎn)移至模具中，在室溫條件下固化處理2h，然后在200℃下熱處理2h，制得pmos/莫來石/si3n4雜化材料；其中，pmos、催化劑、莫來石粉體，si3n4粉末的質(zhì)量比為5：0.05：1:1；
(2)將al錠、cu錠、mg錠、si塊、fe組元按比例進(jìn)行配置，在真空爐中，750℃、真空度≤10-2pa的條件下進(jìn)行熔煉，制得al-cu-mg-si-fe合金坯錠，然后對其進(jìn)行氣霧化制粉得到al-cu-mg-si-fe霧化粉末；其中，所述al錠、cu錠、mg錠、si塊、fe組元按重量百分比計(jì)，其含量分別為：cu3.0％，mg0.8％，si16％，fe0.1％，余量為al；所述氣霧化制粉的條件為：al-cu-mg-si-fe合金坯錠的溫度為750℃，保溫時間為10min，氣霧化澆注溫度為750℃，霧化時的保護(hù)氣氛為氮?dú)猓?/p>
(3)將上述制得的al-cu-mg-si-fe霧化粉末和si3n4粉末加入到三輥研磨機(jī)中研磨混合均勻，并將混合好的si3n4/al-cu-mg-si-fe粉末在壓力100mpa，保壓時間為10min的條件下進(jìn)行冷靜壓成型，將冷等靜壓后的坯錠裝入金屬包套內(nèi)，420℃下進(jìn)行真空除氣30min，然后對真空除氣后的坯錠進(jìn)行擠壓成型，然后對擠壓成型后的坯料進(jìn)行固溶時效處理強(qiáng)化，得到鋁基復(fù)合材料；其中，si3n4的粒徑大小為1μm，其表面涂覆一層銅薄膜，銅薄膜的厚度為2nm；固溶時效處理的條件為：固溶溫度為450℃，保溫時間為1h；水冷，水溫為20-30℃，時效溫度為160℃，保溫時間為2h；擠壓成型的條件為：擠壓坯料加熱溫度為420℃，擠壓模具溫度為400℃，擠壓比為10：1；
(4)將上述制得的pmos/莫來石/si3n4雜化材料、鋁基復(fù)合材料、pmos/莫來石/si3n4雜化材料復(fù)合制得層狀材料，層與層之間采用粘合層材料粘結(jié)而成，制得的層狀材料在200℃熱處理，制得鋁基/pmos基復(fù)合層狀材料；其中，層狀材料中，pmos/莫來石/si3n4雜化材料、鋁基復(fù)合材料、pmos/莫來石/si3n4雜化材料的厚度分別為1mm：5mm：1mm；粘合層材料以重量份計(jì)，由氧化鋁粉末1份、納米氮化硅6份、硅酸鈉溶液35份。
實(shí)施例2
一種耐高溫低熱膨脹系數(shù)的鋁基/pmos基復(fù)合層狀材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將pmos、催化劑、莫來石粉體，si3n4粉末加入到三輥研磨機(jī)中研磨混合，然后轉(zhuǎn)移至模具中，在室溫條件下固化處理6h，然后在700℃下熱處理6h，制得pmos/莫來石/si3n4雜化材料；其中，pmos、催化劑、莫來石粉體，si3n4粉末的質(zhì)量比為8：0.1：1:1；
(2)將al錠、cu錠、mg錠、si塊、ni組元按比例進(jìn)行配置，在真空爐中，950℃、真空度≤10-2pa的條件下進(jìn)行熔煉，制得al-cu-mg-si-ni合金坯錠，然后對其進(jìn)行氣霧化制粉得到al-cu-mg-si-ni霧化粉末；其中，所述al錠、cu錠、mg錠、si塊、ni組元按重量百分比計(jì)，其含量分別為：cu6.0％，mg1.8％，si25％，ni7％，余量為al；所述氣霧化制粉的條件為：al-cu-mg-si-ni合金坯錠的溫度為950℃，保溫時間為15min，氣霧化澆注溫度為950℃，霧化時的保護(hù)氣氛為氮?dú)猓?/p>
(3)將上述制得的al-cu-mg-si-ni霧化粉末和si3n4粉末加入到三輥研磨機(jī)中研磨混合均勻，并將混合好的si3n4/al-cu-mg-si-ni粉末在壓力200mpa，保壓時間為30min的條件下進(jìn)行冷靜壓成型，將冷等靜壓后的坯錠裝入金屬包套內(nèi)，560℃下進(jìn)行真空除氣90min，然后對真空除氣后的坯錠進(jìn)行擠壓成型，然后對擠壓成型后的坯料進(jìn)行固溶時效處理強(qiáng)化，得到鋁基復(fù)合材料；其中，si3n4的粒徑大小為5μm，其表面涂覆一層銅薄膜，銅薄膜的厚度為8nm；固溶時效處理的條件為：固溶溫度為520℃，保溫時間為3h；水冷，水溫為20-30℃，時效溫度為220℃，保溫時間為10h；擠壓成型的條件為：擠壓坯料加熱溫度為520℃，擠壓模具溫度為500℃，擠壓比為30：1；
(4)將上述制得的pmos/莫來石/si3n4雜化材料、鋁基復(fù)合材料、pmos/莫來石/si3n4雜化材料復(fù)合制得層狀材料，層與層之間采用粘合層材料粘結(jié)而成，制得的層狀材料在400℃熱處理，制得鋁基/pmos基復(fù)合層狀材料；其中，層狀材料中，pmos/莫來石/si3n4雜化材料、鋁基復(fù)合材料、pmos/莫來石/si3n4雜化材料的厚度分別為1mm：5mm：1mm；粘合層材料以重量份計(jì)，由氧化鋁粉末2份、納米氮化硅11份、硅酸鈉溶液50份。
實(shí)施例3
一種耐高溫低熱膨脹系數(shù)的鋁基/pmos基復(fù)合層狀材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將pmos、催化劑、莫來石粉體，si3n4粉末加入到三輥研磨機(jī)中研磨混合，然后轉(zhuǎn)移至模具中，在室溫條件下固化處理3h，然后在300℃下熱處理3h，制得pmos/莫來石/si3n4雜化材料；其中，pmos、催化劑、莫來石粉體，si3n4粉末的質(zhì)量比為5：0.07：1:1；
(2)將al錠、cu錠、mg錠、si塊、ag組元按比例進(jìn)行配置，在真空爐中，800℃、真空度≤10-2pa的條件下進(jìn)行熔煉，制得al-cu-mg-si-ag合金坯錠，然后對其進(jìn)行氣霧化制粉得到al-cu-mg-si-ag霧化粉末；其中，所述al錠、cu錠、mg錠、si塊、ag組元按重量百分比計(jì)，其含量分別為：cu4.0％，mg1.1％，si18％，ag1.5％，余量為al；所述氣霧化制粉的條件為：al-cu-mg-si-ag合金坯錠的溫度為800℃，保溫時間為10min，氣霧化澆注溫度為800℃，霧化時的保護(hù)氣氛為氬氣；
(3)將上述制得的al-cu-mg-si-ag霧化粉末和si3n4粉末加入到三輥研磨機(jī)中研磨混合均勻，并將混合好的si3n4/al-cu-mg-si-ag粉末在壓力150mpa，保壓時間為15min的條件下進(jìn)行冷靜壓成型，將冷等靜壓后的坯錠裝入金屬包套內(nèi)，460℃下進(jìn)行真空除氣40min，然后對真空除氣后的坯錠進(jìn)行擠壓成型，然后對擠壓成型后的坯料進(jìn)行固溶時效處理強(qiáng)化，得到鋁基復(fù)合材料；其中，si3n4的粒徑大小為2μm，其表面涂覆一層銅薄膜，銅薄膜的厚度為4nm；固溶時效處理的條件為：固溶溫度為470℃，保溫時間為1.5h；水冷，水溫為20-30℃，時效溫度為180℃，保溫時間為4h；擠壓成型的條件為：擠壓坯料加熱溫度為450℃，擠壓模具溫度為450℃，擠壓比為15：1；
(4)將上述制得的pmos/莫來石/si3n4雜化材料、鋁基復(fù)合材料、pmos/莫來石/si3n4雜化材料復(fù)合制得層狀材料，層與層之間采用粘合層材料粘結(jié)而成，制得的層狀材料在300℃熱處理，制得鋁基/pmos基復(fù)合層狀材料；其中，層狀材料中，pmos/莫來石/si3n4雜化材料、鋁基復(fù)合材料、pmos/莫來石/si3n4雜化材料的厚度分別為2mm：5mm：2mm；粘合層材料以重量份計(jì)，由氧化鋁粉末1.5份、納米氮化硅7份、硅酸鈉溶液40份。
實(shí)施例4
一種耐高溫低熱膨脹系數(shù)的鋁基/pmos基復(fù)合層狀材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將pmos、催化劑、莫來石粉體，si3n4粉末加入到三輥研磨機(jī)中研磨混合，然后轉(zhuǎn)移至模具中，在室溫條件下固化處理4h，然后在400℃下熱處理4h，制得pmos/莫來石/si3n4雜化材料；其中，pmos、催化劑、莫來石粉體，si3n4粉末的質(zhì)量比為6：0.07：1:1；
(2)將al錠、cu錠、mg錠、si塊、fe-ni組元按比例進(jìn)行配置，在真空爐中，850℃、真空度≤10-2pa的條件下進(jìn)行熔煉，制得al-cu-mg-si-fe-ni合金坯錠，然后對其進(jìn)行氣霧化制粉得到al-cu-mg-si-fe-ni霧化粉末；其中，所述al錠、cu錠、mg錠、si塊、fe-ni組元按重量百分比計(jì)，其含量分別為：cu5.0％，mg1.4％，si20％，fe-ni3％，余量為al；所述氣霧化制粉的條件為：al-cu-mg-si-fe-ni合金坯錠的溫度為800℃，保溫時間為15min，氣霧化澆注溫度為850℃，霧化時的保護(hù)氣氛為氬氣；
(3)將上述制得的al-cu-mg-si-fe-ni霧化粉末和si3n4粉末加入到三輥研磨機(jī)中研磨混合均勻，并將混合好的si3n4/al-cu-mg-si-fe-ni粉末在壓力150mpa，保壓時間為15min的條件下進(jìn)行冷靜壓成型，將冷等靜壓后的坯錠裝入金屬包套內(nèi)，500℃下進(jìn)行真空除氣60min，然后對真空除氣后的坯錠進(jìn)行擠壓成型，然后對擠壓成型后的坯料進(jìn)行固溶時效處理強(qiáng)化，得到鋁基復(fù)合材料；其中，si3n4的粒徑大小為3μm，其表面涂覆一層銅薄膜，銅薄膜的厚度為5nm；固溶時效處理的條件為：固溶溫度為480℃，保溫時間為2h；水冷，水溫為20-30℃，時效溫度為200℃，保溫時間為6h；擠壓成型的條件為：擠壓坯料加熱溫度為500℃，擠壓模具溫度為450℃，擠壓比為15：1；
(4)將上述制得的pmos/莫來石/si3n4雜化材料、鋁基復(fù)合材料、pmos/莫來石/si3n4雜化材料復(fù)合制得層狀材料，層與層之間采用粘合層材料粘結(jié)而成，制得的層狀材料在300℃熱處理，制得鋁基/pmos基復(fù)合層狀材料；其中，層狀材料中，pmos/莫來石/si3n4雜化材料、鋁基復(fù)合材料、pmos/莫來石/si3n4雜化材料的厚度分別為1mm：5mm：1mm；粘合層材料以重量份計(jì)，由氧化鋁粉末1.5份、納米氮化硅8份、硅酸鈉溶液40份。
實(shí)施例5
一種耐高溫低熱膨脹系數(shù)的鋁基/pmos基復(fù)合層狀材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將pmos、催化劑、莫來石粉體，si3n4粉末加入到三輥研磨機(jī)中研磨混合，然后轉(zhuǎn)移至模具中，在室溫條件下固化處理5h，然后在600℃下熱處理5h，制得pmos/莫來石/si3n4雜化材料；其中，pmos、催化劑、莫來石粉體，si3n4粉末的質(zhì)量比為7：0.08：1:1；
(2)將al錠、cu錠、mg錠、si塊、ni-ag組元按比例進(jìn)行配置，在真空爐中，900℃、真空度≤10-2pa的條件下進(jìn)行熔煉，制得al-cu-mg-si-ni-ag合金坯錠，然后對其進(jìn)行氣霧化制粉得到al-cu-mg-si-ni-ag霧化粉末；其中，所述al錠、cu錠、mg錠、si塊、ni-ag組元按重量百分比計(jì)，其含量分別為：cu5.0％，mg1.6％，si21％，ni-ag5％，余量為al；所述氣霧化制粉的條件為：al-cu-mg-si-ni-ag合金坯錠的溫度為900℃，保溫時間為10min，氣霧化澆注溫度為900℃，霧化時的保護(hù)氣氛為氦氣；
(3)將上述制得的al-cu-mg-si-ni-ag霧化粉末和si3n4粉末加入到三輥研磨機(jī)中研磨混合均勻，并將混合好的si3n4/al-cu-mg-si-ni-ag粉末在壓力150mpa，保壓時間為25min的條件下進(jìn)行冷靜壓成型，將冷等靜壓后的坯錠裝入金屬包套內(nèi)，530℃下進(jìn)行真空除氣70min，然后對真空除氣后的坯錠進(jìn)行擠壓成型，然后對擠壓成型后的坯料進(jìn)行固溶時效處理強(qiáng)化，得到鋁基復(fù)合材料；其中，si3n4的粒徑大小為4μm，其表面涂覆一層銅薄膜，銅薄膜的厚度為6nm；固溶時效處理的條件為：固溶溫度為500℃，保溫時間為2h；水冷，水溫為20-30℃，時效溫度為200℃，保溫時間為8h；擠壓成型的條件為：擠壓坯料加熱溫度為500℃，擠壓模具溫度為450℃，擠壓比為25：1；
(4)將上述制得的pmos/莫來石/si3n4雜化材料、鋁基復(fù)合材料、pmos/莫來石/si3n4雜化材料復(fù)合制得層狀材料，層與層之間采用粘合層材料粘結(jié)而成，制得的層狀材料在300℃熱處理，制得鋁基/pmos基復(fù)合層狀材料；其中，層狀材料中，pmos/莫來石/si3n4雜化材料、鋁基復(fù)合材料、pmos/莫來石/si3n4雜化材料的厚度分別為2mm：5mm：2mm；粘合層材料以重量份計(jì)，由氧化鋁粉末1.5份、納米氮化硅9份、硅酸鈉溶液45份。
對比例1
鋁基復(fù)合材料中不包含fe元素，其他制備條件和實(shí)施例1相同。
對比例2
鋁基復(fù)合材料中不包含si3n4粉末，其他制備條件和實(shí)施例1相同。
對比例3
雜化材料中不添加si3n4粉末，其他制備條件和實(shí)施例1相同。
對比例4
粘合劑中不包含si3n4粉末，其他制備條件和實(shí)施例1相同。
對比例5
鋁基復(fù)合材料中的si3n4粉末表面未涂覆一層銅膜，其他制備條件和實(shí)施例1相同。
對比例6
復(fù)合層狀材料不進(jìn)行熱處理，其他制備條件和實(shí)施例1相同。
對上述制得的復(fù)合層狀材料進(jìn)行性能測試。
1、熱膨脹性能
dil402pc型熱膨脹儀(德國netzsch公司)測試材料的熱膨脹性能。
2、拉伸強(qiáng)度
材料室溫抗拉強(qiáng)度的測試在wdw3200微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，拉伸速率1.0mm/min。試驗(yàn)采用棒狀試樣。
高溫拉伸性能在gleeble-2000和mts810陶瓷高溫性能試驗(yàn)系統(tǒng)上進(jìn)行。首先把試樣加熱到預(yù)定溫度，保溫10min，然后進(jìn)行高溫拉伸試驗(yàn)。
測試結(jié)果如表1所示：
表1
3、耐磨性測試
摩擦系數(shù)測試實(shí)驗(yàn)條件為摩擦對偶gcr12，附加載荷為100n，轉(zhuǎn)速250轉(zhuǎn)/分鐘，耐磨性實(shí)驗(yàn)條件為摩擦對偶gcr12，附加載荷為600n，轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分鐘，測試時間20min。
本發(fā)明制得的材料的摩擦系數(shù)為0.20-0.36，磨損量為14.5-23.6mg。
從上述數(shù)據(jù)可以看出，在鋁基復(fù)合材料中添加fe、ag、ni等元素，并添加si3n4粉末可以有效提高材料的耐高溫性能和熱膨脹性能，在雜化材料中添加si3n4粉末也可以改善材料的耐高溫性能。