一种增强镁基复合材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111676384A(43)申请公布日2020.09.18(21)申请号202010641147.4(22)申请日2020.07.06(71)申请人南阳师范学院地址473000河南省南阳市卧龙区卧龙路1638号南阳师范学院实训楼3号楼3119(72)发明人张聪正梁晨(74)专利代理机构郑州豫原知识产权代理事务所(普通合伙)41176代理人韩晓娟(51)Int.Cl.C22C1/10(2006.01)C22C23/00(2006.01)C22C32/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种增强镁基复合材料及其制备方法(57)摘要本发明提供一种增强镁基复合材料及其制备方法，包括以下步骤：S1、在超声搅拌条件下，向AIP异丙醇溶液中加入改性碳化硅粉体，在70～100℃下反应3～8h；水解后加入醋酸解胶剂，冷却至常温，得到浆料；S2、向浆料中加入粘结剂，之后转入模具中浇铸成型，经过真空脱气、冷冻干燥、冷压压制，得到多孔陶瓷预制件；S3、将镁合金锭置于多孔陶瓷预制件上，并放入模具中；S4、将模具转入真空电阻炉中，在保护气氛下，以3℃/min升温至500～600℃，保温；然后以5℃/min升温至800～900℃，保温，使镁合金锭熔化后对多孔陶瓷预制件浸渗并包裹在外表面。该方法提高了熔化金属液对陶瓷预制件的浸渗速率。CN111676384ACN111676384A权利要求书1/1页1.一种增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在超声搅拌条件下，向50wt％～70wt％的AIP异丙醇溶液中加入改性碳化硅粉体，在70～100℃下反应3～8h；水解后加入醋酸解胶剂，持续超声搅拌10～30min，冷却至常温，得到分散均匀的浆料；S2、向S1的浆料中加入粘结剂，持续超声搅拌10～30min，之后转入模具中浇铸成型，经过真空脱气、冷冻干燥、冷压压制，得到多孔陶瓷预制件；S3、将镁合金锭置于S2的多孔陶瓷预制件上，并将两者放入模具中；S4、将S3的模具转入真空电阻炉中，在保护气氛下，以3℃/min升温至500～600℃，保温2～10h，以脱除粘结剂；然后以5℃/min升温至800～900℃，保温2～3h，使镁合金锭熔化后浸渗到多孔陶瓷预制件的孔隙中，并包裹在多孔陶瓷预制件的外表面，得到增强镁基复合材料。2.根据权利要求1所述的增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，S1中，所述改性碳化硅粉体是由下述方法制备得到的：将碳化硅加入到氢氟酸中浸泡12～36h，然后取出碳化硅，用水洗涤至pH值为6.5～7.0，干燥，真空球磨，用625目筛网过筛，即得。3.根据权利要求1所述的增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，S1中，AIP与改性碳化硅粉体的质量比为1:0.5～0.8。4.根据权利要求1所述的增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，S1中，水解时采用的溶剂为异丙醇与水的混合液，其中，水占混合液的质量百分比为40％～60％；水解时混合液的滴加速度为10～15mL/min。5.根据权利要求1所述的增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，S2中，所述粘结剂为PVB与异丙醇的混合溶液，其中，PVB占粘结剂的质量百分比为1％～3％；AIP与粘结剂的质量比为1:1～10。6.根据权利要求1所述的增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，S2中，所述镁合金锭为镁铝钛合金，所述镁铝钛合金的元素组成以质量百分比计包括镁Mg75％～99％、Al0.5％～20％及M0.5％～5％；其中，M为Ti、Mn、Zn、Cu、Ni、Fe中的任意一种。7.根据权利要求1所述的增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，S3中，所述保护气氛为氮气或者氩气。8.根据权利要求1所述的增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，还包括：将S4得到的增强镁基复合材料置于真空热压炉中，于500～600℃，110～130MPa下热压压实，并冷却凝固。9.一种采用权利要求1-8任意一项所述方法制备得到的增强镁基复合材料，该增强镁基复合材料的孔隙率低于0.30％，抗拉强度高于250MPa。2CN111676384A说明书1/6页一种增强镁基复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于轻金属基复合材料制备技术领域，具体涉及一种增强镁基复合材料及其制备方法。背景技术[0002]轻金属基复合材料中发展最快的是铝基复合材料，但是由于镁的密度比铝更低，且具有更高的比强度和比刚度，因此，镁基复合材料成为了铝基复合材料之后的更具竞争力的轻金属基复合材料。[0003]镁基复合材料主要是以镁化合物、铸镁或镁合金为基体，以碳化物(如SiC、B4C等)、硼化物(如TiB2等)、氧化物颗粒(如MgO、Al2O3等)