本發(fā)明涉及金屬化陶瓷材料，具體而言，涉及一種金屬化陶瓷多層復(fù)合材料及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、現(xiàn)有的金屬底部殼體材料主要使用鋁合金、鎂合金、鈦合金、不銹鋼等，其中，鋁合金材料雖然可以滿足輕量化、陽極氧化外觀要求，但強度低、彈性模量較低，剛度不足；不銹鋼材料密度高，無法實現(xiàn)減重要求；鈦合金材料存在著密度高、導(dǎo)熱差、模量低，陽極外觀效果差，成本高等問題；鎂合金存在強度低等問題；鋁基碳化硅等復(fù)合材料雖然具備較優(yōu)異的綜合性能，但是存在著陽極效果差、表面質(zhì)量難控、生產(chǎn)難度大、成本高等問題。
2、因此，目前這些材料無法滿足同時兼具高強、高剛度、高導(dǎo)熱、輕量化、超薄、陽極外觀美觀等優(yōu)點，從而難以滿足3c產(chǎn)品（指計算機類、通信類和消費類電子產(chǎn)品三者的統(tǒng)稱）對材料綜合性能的實際需求。
3、鑒于此，特提出本發(fā)明。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種金屬化陶瓷多層復(fù)合材料及其制備方法與應(yīng)用，以解決或改善上述技術(shù)問題中的至少一種。
2、本發(fā)明可這樣實現(xiàn)：
3、第一方面，本發(fā)明提供一種金屬化陶瓷多層復(fù)合材料，該金屬化陶瓷多層復(fù)合材料包括n層鋁合金材料層和m層鋁基碳化硅復(fù)合材料層，鋁合金材料層和鋁基碳化硅復(fù)合材料層依次交替設(shè)置，n=m或n=m+1，其中，m≥1；
4、單層的鋁合金材料層與單層的鋁基碳化硅復(fù)合材料層的厚度比為1:1至1:5；金屬化陶瓷多層復(fù)合材料的總厚度≤2.0mm；
5、鋁基碳化硅復(fù)合材料層中的鋁基碳化硅復(fù)合材料由碳化硅顆粒與al-mg-si-cu合金復(fù)合而得，鋁基碳化硅復(fù)合材料中碳化硅顆粒的體積百分?jǐn)?shù)為15%~30%。
6、在可選的實施方式中，金屬化陶瓷多層復(fù)合材料為兩層結(jié)構(gòu)，金屬化陶瓷多層復(fù)合材料由鋁基碳化硅復(fù)合材料層以及設(shè)置于鋁基碳化硅復(fù)合材料層的任意一側(cè)表面的鋁合金材料層構(gòu)成。
7、在可選的實施方式中，金屬化陶瓷多層復(fù)合材料為三層結(jié)構(gòu)，金屬化陶瓷多層復(fù)合材料由鋁基碳化硅復(fù)合材料層以及設(shè)置于鋁基碳化硅復(fù)合材料層的兩側(cè)表面的鋁合金材料層構(gòu)成。
8、在可選的實施方式中，金屬化陶瓷多層復(fù)合材料具有以下特征中的至少一種：
9、特征1：單層的鋁合金材料層與單層的鋁基碳化硅復(fù)合材料層的厚度比為1:1至1:3；
10、特征2：金屬化陶瓷多層復(fù)合材料的總厚度≤1.5mm；
11、特征3：碳化硅顆粒的d50為3μm~10μm。
12、第二方面，本發(fā)明提供一種如前述實施方式任一項的金屬化陶瓷多層復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：按預(yù)設(shè)層數(shù)，將層疊交替放置的鋁合金材料與鋁基碳化硅復(fù)合材料進行熱軋復(fù)合，隨后擴散退火、第二次熱軋、中間退火、冷軋、固溶處理、矯直、拉伸處理以及時效處理。
13、在可選的實施方式中，在進行熱軋復(fù)合之前，還包括：將鋁合金材料與鋁基碳化硅復(fù)合材料進行前處理；
14、其中，前處理包括：表面毛化處理、激光打孔、超聲波清洗和機械結(jié)合中的至少一種。
15、在可選的實施方式中，熱軋復(fù)合包括以下特征中的至少一種：
16、特征4：熱軋復(fù)合的加熱溫度為450℃~520℃；
17、特征5：熱軋復(fù)合的加熱保溫時間為15min~30min；
18、特征6：熱軋復(fù)合的形式為單道次大變形量軋制，其中，單道次軋制變形量為30%~40%。
19、在可選的實施方式中，擴散退火包括以下特征中的至少一種：
20、特征7：擴散退火的溫度為360℃~420℃；
21、特征8：擴散退火的時間為0.5h~2h；
22、特征9：擴散退火形式為壓板擴散退火。
23、在可選的實施方式中，擴散退火與第二次熱軋之間還包括表面砂光處理。
24、在可選的實施方式中，第二次熱軋包括以下特征中的至少一種：
25、特征10：第二次熱軋的加熱溫度為450℃~500℃；
26、特征11：第二次熱軋的加熱保溫時間為10min~20min；
27、特征12：第二次熱軋方式為多道次小變形量軋制，其中，單道次變形量為10%~15%。
28、在可選的實施方式中，中間退火包括以下特征中的至少一種：
29、特征13：中間退火的溫度為350℃~400℃；
30、特征14：中間退火的時間為0.5h~1h。
31、在可選的實施方式中，冷軋過程中的單道次變形量為5%~10%。
32、在可選的實施方式中，冷軋與固溶處理之間還包括切邊處理，單邊切邊量≤6mm。
33、在可選的實施方式中，固溶處理包括以下特征中的至少一種：
34、特征15：固溶處理的溫度為480℃~530℃；
35、特征16：固溶處理的時間為5min~30min。
36、在可選的實施方式中，拉伸處理包括以下特征中的至少一種：
37、特征17：拉伸處理的拉伸變形比例為0.8%~1.5%；
38、特征18：拉伸處理后的平面度≤0.5mm。
39、在可選的實施方式中，時效處理包括以下特征中的至少一種：
40、特征19：時效處理的溫度為170℃~180℃；
41、特征20：時效處理的時間為4h~16h。
42、第三方面，本發(fā)明提供一種如前述實施方式任一項的金屬化陶瓷多層復(fù)合材料的應(yīng)用，金屬化陶瓷多層復(fù)合材料用于制備殼體。
43、第四方面，本發(fā)明提供一種殼體，殼體的制備原料包括前述實施方式任一項的金屬化陶瓷多層復(fù)合材料。
44、在可選的實施方式中，殼體為電子設(shè)備的殼體。
45、在可選的實施方式中，殼體為3c產(chǎn)品的殼體。
46、在可選的實施方式中，殼體為移動終端產(chǎn)品的外殼殼體。
47、在可選的實施方式中，移動終端產(chǎn)品包括筆記本電腦、平板電腦和手機中的至少一種。
48、本發(fā)明的有益效果包括：
49、本發(fā)明創(chuàng)造性地通過在特定材料制得的鋁基碳化硅復(fù)合材料層的至少一側(cè)表面復(fù)合鋁合金材料層，同時控制單層的鋁合金材料層與單層的鋁基碳化硅復(fù)合材料層的厚度比，以及控制金屬化陶瓷多層復(fù)合材料的總厚度，有效避免了將鋁基碳化硅復(fù)合材料層作為外觀面進行陽極氧化處理所存在的工藝不穩(wěn)定、軋制難度大、極易出現(xiàn)邊裂等問題。并且，本發(fā)明通過特定的制備方法，解決或改善了鋁基碳化硅復(fù)合材料（尤其是低體分鋁基碳化硅復(fù)合材料）軋制加工難度大、成材率低、表面質(zhì)量難以控制等難題，實現(xiàn)了鋁合金材料層和鋁基碳化硅復(fù)合材料層的界面冶金結(jié)合，最終獲得綜合性能優(yōu)異、各層厚度精度可控、表面質(zhì)量可控的層狀復(fù)合材料，可滿足電子設(shè)備殼體對輕量化、高剛度、高強度、高導(dǎo)熱、外觀的需求。
1.一種金屬化陶瓷多層復(fù)合材料，其特征在于，所述金屬化陶瓷多層復(fù)合材料包括n層鋁合金材料層和m層鋁基碳化硅復(fù)合材料層，所述鋁合金材料層和所述鋁基碳化硅復(fù)合材料層依次交替設(shè)置，n=m或n=m+1，其中，m≥1；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬化陶瓷多層復(fù)合材料，其特征在于，所述金屬化陶瓷多層復(fù)合材料為兩層結(jié)構(gòu)，所述金屬化陶瓷多層復(fù)合材料由鋁基碳化硅復(fù)合材料層以及設(shè)置于所述鋁基碳化硅復(fù)合材料層的任意一側(cè)表面的鋁合金材料層構(gòu)成；
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬化陶瓷多層復(fù)合材料，其特征在于，所述金屬化陶瓷多層復(fù)合材料具有以下特征中的至少一種：
4.一種如權(quán)利要求1~3任一項所述的金屬化陶瓷多層復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：按預(yù)設(shè)層數(shù)，將層疊交替放置的鋁合金材料與鋁基碳化硅復(fù)合材料進行熱軋復(fù)合，隨后擴散退火、第二次熱軋、中間退火、冷軋、固溶處理、矯直、拉伸處理以及時效處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，在進行熱軋復(fù)合之前，還包括：將鋁合金材料與鋁基碳化硅復(fù)合材料進行前處理；其中，前處理包括：表面毛化處理、激光打孔、超聲波清洗和機械結(jié)合中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，熱軋復(fù)合包括以下特征中的至少一種：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，擴散退火與第二次熱軋之間還包括表面砂光處理；
8.一種如權(quán)利要求1~3任一項所述的金屬化陶瓷多層復(fù)合材料的應(yīng)用，其特征在于，所述金屬化陶瓷多層復(fù)合材料用于制備殼體。
9.一種殼體，其特征在于，所述殼體的制備原料包括權(quán)利要求1~3任一項所述的金屬化陶瓷多層復(fù)合材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的殼體，其特征在于，所述殼體為電子設(shè)備的殼體。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的殼體，其特征在于，所述殼體為3c產(chǎn)品的殼體。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的殼體，其特征在于，所述殼體為移動終端產(chǎn)品的外殼殼體。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的殼體，其特征在于，所述移動終端產(chǎn)品包括筆記本電腦、平板電腦和手機中的至少一種。