[發(fā)明專(zhuān)利]鎂基復(fù)合材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810216307.X
• 申請(qǐng)日: 2008-09-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101676421A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳錦修;陳正士;鐘國(guó)榮;杜青春;李文珍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22C1/10
• 分類(lèi)號(hào): C22C1/10;C22C23/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料的制備方法，尤其涉及一種鎂基復(fù)合材料的制備方法。

背景技術(shù)

鎂是地殼中含量最高的元素之一，約占地殼組成的25％，資源豐富。鎂合金是現(xiàn)代結(jié)構(gòu)金屬材料中最輕的一種，由于具有比重小、比強(qiáng)度高、減震性好，同時(shí)還具有優(yōu)良的鑄造性能、切削加工性能、導(dǎo)熱性能和電磁屏蔽性能，被譽(yù)為21世紀(jì)的時(shí)代金屬，在3C產(chǎn)品、汽車(chē)、航空航天等各個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。此外，由于鎂在價(jià)格上較鋁更有競(jìng)爭(zhēng)力，使得鎂合金的研發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。

鎂合金領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一是鎂基復(fù)合材料，尤其是含有納米級(jí)增強(qiáng)體的鎂基復(fù)合材料。該含有納米級(jí)增強(qiáng)體的鎂基復(fù)合材料在保證鎂合金上述優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，還可有效的提高鎂合金的強(qiáng)韌性及耐磨性。然而，現(xiàn)有技術(shù)中制備這種鎂基復(fù)合材料常采用粉末冶金、熔體滲透、攪拌鑄造等。以上這些方法形成的鎂基復(fù)合材料在鎂合金熔融狀態(tài)中分散納米級(jí)增強(qiáng)體容易引起納米級(jí)增強(qiáng)體的團(tuán)聚，造成分散不均勻。由于納米級(jí)增強(qiáng)體在鎂基材料中分散不均勻，從而導(dǎo)致了鎂基復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性較差。

為了解決上述問(wèn)題，C?S?Goh等人研究了另外一種制備鎂基復(fù)合材料的方法(請(qǐng)參見(jiàn)， Development?of?novel?carbon?nanotube?reinforced?magnesiumnanocomposites?using?the?powder?metallurg

有鑒于此，確有必要提供一種鎂基復(fù)合材料的制備方法，該方法能夠使納米級(jí)增強(qiáng)體能夠均勻的分散在鎂基材料中，從而使得由該方法制備的鎂基復(fù)合材料具有較好的強(qiáng)度和韌性。

發(fā)明內(nèi)容

一種鎂基復(fù)合材料的制備方法，其包括以下步驟：提供一鎂基材料熔體；提供多個(gè)納米級(jí)增強(qiáng)體，在保護(hù)氣體環(huán)境下，將所述納米級(jí)增強(qiáng)體通過(guò)氣體攜帶的方式加入所述鎂基材料熔體中與所述鎂基材料熔體混合；采用超聲波處理所述鎂基材料與納米級(jí)增強(qiáng)體的混合物；以及，通入一惰性氣體使所述鎂基材料熔體與納米級(jí)增強(qiáng)體的混合物霧化成液滴，并噴射成形得到鎂基復(fù)合材料。

一種鎂基復(fù)合材料的制備方法，其包括以下步驟：在保護(hù)氣體環(huán)境下，將一鎂基材料置于一熔爐中并熔化；利用一氣體攜帶裝置將多個(gè)納米級(jí)增強(qiáng)體加入所述熔爐中，同時(shí)采用一攪拌器混合所述鎂基材料與納米級(jí)增強(qiáng)體；采用至少一個(gè)超聲波裝置處理所述鎂基材料與納米級(jí)增強(qiáng)體的混合物；以及，提供一噴射成形裝置，并通過(guò)所述噴射成形裝置通入一惰性氣體使所述鎂基材料與納米級(jí)增強(qiáng)體的混合物霧化成液滴，噴射成形所述鎂基材料與納米級(jí)增強(qiáng)體的混合物，得到鎂基復(fù)合材料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，上述鎂基復(fù)合材料的制備方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)：首先，采用超聲波處理鎂基材料與納米級(jí)增強(qiáng)體的混合物，使得納米級(jí)增強(qiáng)體均勻的分散在鎂基材料中。其次，采用噴射成形所述超聲波處理后的鎂基材料與納米級(jí)增強(qiáng)體的混合物的方法，使納米級(jí)增強(qiáng)體更加均勻地分散在鎂基材料中。因此，本技術(shù)方案能夠使納米級(jí)增強(qiáng)體均勻地分散在鎂基材料中，從而使得由本技術(shù)方案所制備的鎂基復(fù)合材料具有強(qiáng)度高和韌性好的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本技術(shù)方案提供的鎂基復(fù)合材料的制備方法流程圖。

圖2是本技術(shù)方案實(shí)施例機(jī)械攪拌鎂基材料熔體與納米級(jí)增強(qiáng)體的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本技術(shù)方案實(shí)施例超聲波處理鎂基材料與納米級(jí)增強(qiáng)體的混合物的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本技術(shù)方案實(shí)施例噴射成形鎂基材料與納米級(jí)增強(qiáng)體的混合熔體的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本技術(shù)方案提供的一種鎂基復(fù)合材料的制備方法作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖1，本技術(shù)方案提供的鎂基復(fù)合材料的制備方法主要包括以下步驟：

步驟一：提供一鎂基材料熔體。

所述鎂基材料熔體的制備方法包括以下步驟：

首先，提供一鎂基材料。所述鎂基材料為純鎂或鎂合金。該鎂合金的組成元素除鎂外，還含有鋅、錳、鋁、鋯、釷、鋰、銀及鈣等其他金屬元素中的一種或幾種。其中，鎂占鎂合金總質(zhì)量百分比80％以上，其他金屬元素占鎂合金總質(zhì)量百分比20％以下。本實(shí)施例中，優(yōu)選的鎂基材料為純鎂。