本发明涉及铝基材料加工，具体涉及一种铝基复合板材、制备方法及应用。
背景技术：
1、在航天设备中常需要用到换热器，用于满足换热需求。航天设备采用的换热器往往需要具备轻量化、高刚度和高导热的优势。然而，现有的换热器有部分是采用不锈钢材料制作的，这会存在导热性差的问题。现有的换热器还有部分是采用铝合金材料制作的，这虽然能够满足轻量化的要求，但是铝合金材料的刚度低，在冲压形成换热通道时容易变形，导致成品率下降。
2、综上所述，需要提供一种铝基复合板材、制备方法及应用以解决现有换热器存在的导热性差和刚度低的问题。
技术实现思路
1、本发明目的在于提供一种铝基复合板材、制备方法及应用，具体技术方案如下：
2、在第一方面，本发明提供了一种铝基复合板材的制备方法，包括：
3、步骤s1、先将铝合金粉末与表面刻蚀处理后的增强粒子混匀后，再加入粘结剂，经混匀后得到固体粉末；
4、所述铝合金粉末包括以下质量百分数的原料组成：锰0.2％-0.8％、铜0.1％-0.3％、镁0.3％-0.8％、锌0.2％-0.5％、铬0.15％-0.35％以及余量的铝；
5、所述增强粒子包括tin和ticn中的至少一种；
6、步骤s2、先将所述固体粉末压制成料胚，再将所述料胚烧结处理后进行模压整形，获得整形样品；
7、步骤s3、将所述整形样品依次经固溶处理和淬火处理后，再进行自然时效处理，获得铝基复合材料；
8、步骤s4、将所述铝基复合材料进行轧制处理，获得厚度为0.5-1mm的铝基复合板材。
9、可选的，在步骤s1中，所述表面刻蚀处理包括向氟化氢铵溶液中加入弱酸，再将所述增强粒子浸没于氟化氢铵溶液中，经混匀后，对所述增强粒子的表面刻蚀处理20-50s；将表面刻蚀处理后的增强粒子清洗干燥。本发明采用氟化氢铵和弱酸组合使用，即通过弱酸缓慢提供氢离子与氟化氢铵作用提供微酸刻蚀条件，一方面确保刻蚀过程安全进行，另一方面便于对增强粒子的表面逐步刻蚀，提高增强粒子的表面粗糙度，实现增强粒子与铝合金粉末间达到更好的复合效果。
10、可选的，所述氟化氢铵溶液的浓度为0.2-0.5mol/l；所述弱酸包括磷酸；所述磷酸的浓度为0.1-0.2mol/l；所述增强粒子在所述表面刻蚀处理前的粒径范围为500-1000nm。
11、可选的，在所述固体粉末中，按质量百分数计，所述铝合金粉末为93.5％-97.5％、所述增强粒子为2％-5％，所述粘结剂为0.5％-1.5％。
12、可选的，在步骤s2中，在压制时采用的压力为20-100mpa，确保将固体粉末压制成料胚；若压力过小，可能导致固体粉末难以压制成型，或者，压制后料胚强度过低而容易出现边部粉末崩塌的情况；所述烧结处理采用的烧结温度为550-600℃，烧结时间为60-120min；若烧结温度过高，可能导致料胚晶粒粗化，韧性下降，脆性增加；若烧结温度过低，可能导致料胚合金化不完全，强度降低；所述模压整形采用的模压温度为450-500℃，使得料胚质软便于整形。
13、可选的，在步骤s3中，所述固溶处理采用的固溶温度为480-520℃，固溶时间为2-10h；所述淬火处理采用的淬火介质为导热油，淬火温度为25-45℃，淬火时间为30-60s；所述自然时效处理是将所述整形样品室温放置72h以上。
14、可选的，在步骤s4中，所述轧制处理采用多道次轧制，且各道次轧制的变形量不高于1mm，因为所述铝基复合材料为粉末冶金材料，脆性较大，若采用过大的轧制变形量容易产生裂纹或内部应用集中；所述轧制处理采用的轧制温度为400-450℃。
15、在第二方面，本发明提供了一种铝基复合板材，采用所述的铝基复合板材的制备方法制备得到。
16、在第三方面，本发明提供了一种铝基复合板材的应用，采用所述的铝基复合板材在制作换热器方面的应用。
17、应用本发明的技术方案，至少具有以下有益效果：
18、本发明提供的一种铝基复合板材的制备方法，其制备的铝基复合板材，具备轻量化、高导热和刚度高的性能优势，能够用于制作换热器，在航天设备中使用，能够解决现有换热器存在的导热性差和刚度低的问题。具体的，本发明在步骤s1中采用的铝合金粉末包括以下质量百分数的原料组成：锰0.2％-0.8％、铜0.1％-0.3％、镁0.3％-0.8％、锌0.2％-0.5％、铬0.15％-0.35％以及余量的铝；该组成的铝合金粉末具备高导热性；本发明在步骤s1中还采用增强粒子，其包括tin和ticn中的至少一种，这不仅便于提高铝基复合板材的刚度，还便于提高铝基复合板材的导热性，tin和ticn具有良好的导热和导电性能，同时，铝合金粉末中的铝金属对钛的化合物氧化还原形成钛金属，钛金属对铝合金基体具有合金强化作用；对增强粒子采用表面刻蚀处理，便于提高增强粒子的表面粗糙度，实现增强粒子与铝合金粉末间达到更好的复合效果；本发明在步骤s2中对料胚采用烧结处理，便于提高料胚的韧性，降低料胚的脆性，为后续轧制减薄铝基复合板材做准备；本发明在步骤s3中对整形样品采用固溶处理，便于晶界处合金元素进入基体内，实现固溶强化，以便后续提高铝基复合板材的刚度；采用淬火处理和自然时效处理，进一步实现对铝基复合材料刚度的强化；本发明在步骤s4中对铝基复合材料采用轧制处理，便于实现对铝基复合板材的减薄，获得厚度为0.5-1mm的铝基复合板材，达到轻量化的要求。
1.一种铝基复合板材的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的铝基复合板材的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述表面刻蚀处理包括向氟化氢铵溶液中加入弱酸，再将所述增强粒子浸没于氟化氢铵溶液中，经混匀后，对所述增强粒子的表面刻蚀处理20-50s；将表面刻蚀处理后的增强粒子清洗干燥。
3.根据权利要求2所述的铝基复合板材的制备方法，其特征在于，所述氟化氢铵溶液的浓度为0.2-0.5mol/l；所述弱酸包括磷酸；所述磷酸的浓度为0.1-0.2mol/l。
4.根据权利要求1所述的铝基复合板材的制备方法，其特征在于，所述增强粒子在所述表面刻蚀处理前的粒径范围为500-1000nm。
5.根据权利要求1所述的铝基复合板材的制备方法，其特征在于，在所述固体粉末中，按质量百分数计，所述铝合金粉末为93.5％-97.5％、所述增强粒子为2％-5％，所述粘结剂为0.5％-1.5％。
6.根据权利要求1所述的铝基复合板材的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，在压制时采用的压力为20-100mpa；所述烧结处理采用的烧结温度为550-600℃，烧结时间为60-120min；所述模压整形采用的模压温度为450-500℃。
7.根据权利要求1所述的铝基复合板材的制备方法，其特征在于，在步骤s3中，所述固溶处理采用的固溶温度为480-520℃，固溶时间为2-10h；所述淬火处理采用的淬火介质为导热油，淬火温度为25-45℃，淬火时间为30-60s；所述自然时效处理是将所述整形样品室温放置72h以上。
8.根据权利要求1所述的铝基复合板材的制备方法，其特征在于，在步骤s4中，所述轧制处理采用多道次轧制，且各道次轧制的变形量不高于1mm；所述轧制处理采用的轧制温度为400-450℃。
9.一种铝基复合板材，其特征在于，采用如权利要求1-8中任一项所述的铝基复合板材的制备方法制备得到。
10.一种铝基复合板材的应用，其特征在于，采用如权利要求9所述的铝基复合板材在制作换热器方面的应用。
