一、成果简介

Al-Cu-Fe准晶合金是一种典型的三维准晶合金，具有二十面体结构，并且处于热力学稳定状态。现阶段制备工艺存在以下问题：(1)合金在熔炼结束并冷却后，无论浇铸的尺寸多大，都会因冷胀使材料发生开裂，很难避免；(2)熔炼得到的合金为铸态准晶合金，材料内除Al-Cu-Fe准晶I相外，还包括λ相和β相，需要进一步退火得到单相准晶合金；(3)由于退火过程中高密度的λ相会转化为低密度的准晶I相，使材料内部变得疏松，使得材料内部产生大量空隙，以上几点导致所制备的Al-Cu-Fe准晶合金难以开展力学性能测试。

本成果将Al、Cu和Fe颗粒配料、熔炼、空冷，得到铸态准晶合金，将所述铸态准晶合金真空退火，得到单相准晶合金，将其破碎、研磨，得到单相准晶粉末颗粒，通过快速热压烧结、冷却，得到的大尺寸块体Al‑Cu‑Fe单相准晶合金。通过快速热压烧结法进行烧结可以实现较大尺寸准晶合金的制备，烧结的块体准晶致密度好，Al‑Cu‑Fe单相准晶合金在烧结过程中不会发生相变。

快速热压烧结方法可以根据实际需要，设计不同尺寸的模具，可操控性好。烧结时间大大缩短，烧结过程可以抑制晶粒长大并能够更好地制备单相样品。

图1.大尺寸块体Al-Cu-Fe单相准晶合金照片

二、应用领域

本成果属于新材料技术领域。

三、市场前景

通过快速热压烧结法进行烧结可以实现较大尺寸准晶合金的制备，可以实现量产。烧结成本低且安全，块体准晶致密度好，密度可达4.2-4.6g/cm3，接近钛合金(TC4)的密度。通过快速热压烧结制备的Al-Cu-Fe单相准晶合金在烧结过程中不会发生相变，可以方便加工成各种类型的试验件，以便开展不同条件下的力学性能测试。

图2.大尺寸块体Al-Cu-Fe单相准晶合金的密度随烧结温度的变化规律

四、知识产权

1、成果由北京理工大学单独持有；

2、本成果已授权专利。

五、合作方式

技术许可、技术服务及咨询、合作开发、技术转让等。

六、对接方式

（1）合作意向方联系北理工技术转移中心；

（2）北理工技术转移中心沟通了解意向方情况；

（3）会同成果完成团队与意向方共同研讨合作方案。

北京理工大学技术转移中心

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