一种镁基铝铁复合材料的制备方法.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CN105506328A(43)申请公布日2016.04.20(21)申请号201510948218.4(22)申请日2015.12.17(71)申请人梅庆波地址213164江苏省常州市新北区孟河镇惜字洲村委西桂圩33号(72)发明人梅庆波盛艳花(51)Int.Cl.C22C1/04(2006.01)C22C23/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种镁基铝铁复合材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种镁基铝铁复合材料的制备方法，属于镁基复合材料制备领域。本发明是通过硫酸亚铁加酸、尿素和碱搅拌混合均匀，生成绿色葡萄粒大小的沉淀物，过滤后进行烘干，将铝粉用喷枪均匀喷洒包覆于绿色沉淀物表面，与三苯甲醇等有机物混合，加入点燃的镁带，通入氧气，密封反应后得铁水混合熔融物，通入氢气进行还原制得镁基铝铁复合材料。本发明的有益效果是：本发明制备方法简单，成本低，制备过程中不易产生气泡，增强颗粒在镁金属基体中分散均匀；所得产品界面强度高，达120.5～160.8MPa。CN105506328ACN105506328A权利要求书1/1页1.一种镁基铝铁复合材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取20～30g硫酸亚铁，放入带有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，分别向其中添加10～15mL葡萄糖酸、12～16mL尿素和10～15g碳酸氢钠，控制温度为30～35℃，转速为500～700r/min，搅拌40～50min，边搅拌边以2℃/min的速度程序升温至60～65℃，保温搅拌使其充分混合均匀；（2）待上述混合均匀后，静置直至无绿色沉淀物析出，然后将其进行过滤得粒径为1.5～2.0cm的沉淀物，并放入真空干燥机中，控制温度为100～105℃，干燥至沉淀物物液体含量为1～3%时取出，并将30～35g铝粉放入喷枪中，控制压力为0.5～0.8MPa，将铝粉均匀喷洒包覆于沉淀物表面；（3）将上述包覆铝粉的沉淀物放入10L反应釜中，分别向其中添加5～7g三苯甲醇、10～12mL丙烯酸丁酯和7～9g柠檬酸三钙，控制转速为300～500r/min，温度为65～75℃，搅拌混合均匀，边搅拌边以2～4mL/min的速度向其中添加16～20mL草酰乙酸，添加完毕后，降低转速为80～100r/min，保温搅拌40～50min；（4）在上述搅拌均匀的混合物中，加入40～45g镁带，再通入氧气，控制氧气通入速率为25～30mL/s，待反应釜空气中含氧量为78～88%时，停止通入，点燃镁带，密封反应，反应完毕降温至常温；（5）将上述反应后得到的混合物放入马弗炉中，在氮气保护条件下，以15℃/min的速度程序升温至800～900℃，通入氢气进行还原1～2h，还原后再煅烧6～12h，待煅烧完成后，以20℃/min的速度程序降温至20～25℃，即制得一种镁基铝铁复合材料。2.根据权利要求1所述的一种镁基铝铁复合材料的制备方法，其特征在于：所述的镁基铝铁复合材料中镁含量为40～80%、铝含量为15～35%、铁含量为5～25%。2CN105506328A说明书1/4页一种镁基铝铁复合材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种镁基铝铁复合材料的制备方法，属于镁基复合材料制备领域。背景技术[0002]镁基复合材料是继铝基复合材料之后又一具有竞争力的轻金属基复合材料，主要特点是密度低、比强度和比刚度高，同时还具有良好的耐磨性、耐高温性、耐冲击性、优良的减震性能及良好的尺寸稳定性和铸造性能等；此外，还具有电磁屏蔽和储氢特性等，是一类优秀的结构与功能材料，也是当今高新技术领域中最有希望采用的复合材料之一；在航空航天、军工产品制造、汽车以及电子封装等领域中具有巨大的应用前景。[0003]目前镁基复合材料的方法有粉末冶金法、熔体浸渗法和全液态搅拌法，粉末冶金法是将陶瓷颗粒与微细纯净的镁合金粉末混合均匀后在模中冷压，除气后在真空中加热至固液两相区进行热压，最后挤压成型制得金属基复合材料的方法。粉末冶金法的特点是对基体合金种类和增强体类型没有限制，且增强体颗粒在基体内分布均匀，可以制得高体积分数增强相的金属基复合材料。但此法工艺、设备复杂，成本较高，不易制备形状复杂的零件。熔体浸渗法是先将增强颗粒做成预制件，加入液态镁合金后加压使熔融的镁合金浸渗到预制件中，制成复合材料采用高压浸渗，可客服增强颗粒与基体的不润湿情况。该方法设备简单、成本低，但预制件的制备费用较高，因此不利于大规模化生产。全液态搅拌法是在保护气氛下，将增强颗粒加入熔融的镁合金基体中，再进行机械搅拌，最后浇注成型。此方法简单易行，成本低，但由于镁熔点低、化学活性高、易燃、易氧化，用来制备镁基复合材料时，在搅拌的过程中易产生气孔，导