極低熱膨脹鋁/鎢酸鋯復合材料及其制備方法

1.本發(fā)明屬于復合材料領(lǐng)域，具體涉及一種極低熱膨脹鋁/鎢酸鋯復合材料及其制備方法。 背景技術(shù)： 2.鋁及其合金是非常重要的輕質(zhì)金屬材料，在汽車(chē)工業(yè)、航空航天、電子材料等領(lǐng)域有廣泛應用。近年來(lái)al-si材料、al-sic陶瓷多相復合材料等正是因為低熱膨脹材料的應用需求而快速發(fā)展起來(lái)的，但al-si、al-sic材料在熱膨脹系數的調控區間依然受限，使得在一些部件上熱膨脹系數不匹配，更大區間的可調控熱膨脹復合材料發(fā)展變得極其重要。 3.鎢酸鋯(zrw2o8)是一種負熱膨脹材料。鎢酸鋯存在α相(低溫相)、β相(高溫相)和γ相(高壓相)等3種晶相，低溫下α-鎢酸鋯的熱膨脹系數大致為-8.8 × 10 –6/k，在室溫壓力達到200mpa可導致α相向γ相轉變，γ-zrw2o8的負膨脹系數僅為-1 × 10-6 k-1 ，當溫度升高到430～950k時(shí)會(huì )轉變?yōu)棣孪?，其平均的熱膨脹系數?4.9 × 10 –6/k。將其加入具有正熱膨脹系數的高導熱鋁中得到鋁/鎢酸鋯復合材料，可以有效調節其熱膨脹系數，使其與si，gaas等半導體材料的熱膨脹系數保持匹配，減小熱錯配應力，并保證溫度變化時(shí)元器件整體的可靠性。 4.在鋁/鎢酸鋯復合材料制備過(guò)程中，鎢酸鋯與鋁基體的熱錯配應力會(huì )促使α-zrw2o8向γ-zrw2o8轉變。γ-zrw2o8的含量過(guò)高使得鋁/鎢酸鋯復合材料的膨脹系數變大。當溫度升高到120℃左右，會(huì )促使γ相向α相發(fā)生相變，同時(shí)會(huì )發(fā)生大約5％左右的體積膨脹，致使復合材料出現熱膨脹不穩定性。 技術(shù)實(shí)現要素： 5.本發(fā)明的目的主要是解決現有鋁/鎢酸鋯復合材料熱膨脹值不穩定，以及熱膨脹值偏高的問(wèn)題，提供一種極低熱膨脹鋁/鎢酸鋯復合材料及其制備方法。 6.為了實(shí)現上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為： 7.一種極低熱膨脹鋁/鎢酸鋯復合材料的制備方法，包括以下步驟： 8.1)氣霧化制備鎢酸鋯顆粒：將氧化鎢和氧化鋯按2:1的摩爾比放入臥式球磨機中充分混合，將混合后的粉末放置在高溫升降爐內的坩堝中，升溫至1200～1250℃，保溫8～16h，升降桿下壓活塞對坩堝進(jìn)行加壓，使液相的鎢酸鋯沿導管擠出，在出口處的氣霧化噴口持續進(jìn)行噴氣降溫，將液相鎢酸鋯擊碎后迅速冷卻，得到純度較高、粒度均勻的球狀鎢酸鋯顆粒； 9.2)稱(chēng)量混粉：將鎢酸鋯顆粒粉碎，然后將鎢酸鋯粉和鋁粉