[發明專利]顆粒增強鎂基復合材料的制備方法有效
| 申請號： | 201410076553.5 | 申請日： | 2014-03-04 |
| 公開（公告）號： | CN103789590A | 公開（公告）日： | 2014-05-14 |
| 發明（設計）人： | 王曉軍;聶凱波;胡小石;吳昆;鄭明毅 | 申請（專利權）人： | 哈爾濱工業大學 |
| 主分類號： | C22C23/00 | 分類號： | C22C23/00;C22C1/03 |
| 代理公司： | 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109 | 代理人： | 牟永林 |
| 地址： | 150001 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 顆粒 增強 復合材料 制備 方法 | ||
1.顆粒增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于當顆粒尺寸為微米時，顆粒增強鎂基復合材料的制備方法具體是按以下步驟完成的：
一、制備鎂合金半固態熔體：在保護氣體的氣氛下將鎂合金從室溫升溫至720℃～750℃，然后將溫度降至580℃～630℃，去除鎂合金表面的浮渣，得到鎂合金半固態熔體；
步驟一中所述的鎂合金由鎂元素和其他金屬元素組成；所述的其他金屬元素為鋅元素、錳元素、鋁元素和鈣元素中的一種或幾種的混合物；所述的鎂合金中鎂元素的質量百分比為80%～99%；
二、制備顆粒-鎂合金熔體：①將顆粒加熱到550℃～600℃，得到預熱的顆粒；②在轉速為800r/min～1000r/min的條件下將預熱的顆粒加入到鎂合金半固態熔體中，在轉速為1200r/min～2000r/min的條件下攪拌3min～10min；③在溫度為700℃～720℃和攪拌速度為200r/min～500r/min的條件下使用超聲波處理10min～35min；④在溫度為700℃～720℃和攪拌速度為200r/min～300r/min的條件下攪拌5min～10min，得到顆粒-鎂合金熔體；
步驟二①中所述的顆粒為碳化硅、氧化鋁和碳化鈦中的一種或幾種的混合物；
步驟二②中所述的顆粒的體積與鎂合金半固態熔體的體積比為1:(4～19)；
三、顆粒-鎂合金熔體凝固成型：將顆粒-鎂合金熔體升溫至740℃～750℃，然后將加熱的顆粒-鎂合金熔體澆注到溫度為350℃～450℃的模具中，在5MPa～10MPa壓力下保壓3min～5min，得到顆粒增強鎂基復合材料。
2.根據權利要求1所述的顆粒增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于步驟一中所述的保護氣體為二氧化碳和六氟化硫中的一種或兩種的混合氣體。
3.根據權利要求1所述的顆粒增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于步驟二①中所述的顆粒的尺寸為1μm～10μm。
4.根據權利要求1所述的顆粒增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于步驟二③中所述的超聲波處理頻率為18千赫茲～21千赫茲。
5.根據權利要求1所述的顆粒增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于步驟二③中在溫度為700℃～710℃和攪拌速度為200r/min～300r/min的條件下使用超聲波處理25min～35min。
6.顆粒增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于當顆粒尺寸為納米時，顆粒增強鎂基復合材料的制備方法具體是按以下步驟完成的：
一、制備鎂合金半固態熔體：在保護氣體的氣氛下將鎂合金從室溫升溫至720℃～750℃，然后將溫度降至580℃～630℃，去除鎂合金表面的浮渣，得到鎂合金半固態熔體；
步驟一中所述的鎂合金由鎂元素和其他金屬元素組成；所述的其他金屬元素為鋅元素、錳元素、鋁元素和鈣元素中的一種或幾種的混合物；所述的鎂合金中鎂元素的質量百分比為80%～99%；
二、制備顆粒-鎂合金熔體：①將顆粒加熱到600℃～650℃，得到預熱的顆粒；②在轉速為500r/min～800r/min的條件下將預熱的顆粒加入到鎂合金半固態熔體中，在轉速為1500r/min～2000r/min的條件下攪拌5min～15min；③在溫度為700℃～720℃和攪拌速度為200r/min～400r/min的條件下使用超聲波處理10min～35min，得到顆粒-鎂合金熔體；
步驟二①中所述的顆粒為碳化硅、氧化鋁和碳化鈦中的一種或幾種的混合物；
步驟二②中所述的顆粒的體積與鎂合金半固態熔體的體積比為1:(21～199)；
三、顆粒-鎂合金熔體凝固成型：將顆粒-鎂合金熔體升溫至740℃～750℃，然后將加熱的顆粒-鎂合金熔體澆注到溫度為350℃～400℃的模具中，在5MPa～10MPa壓力下保壓3min～5min，得到顆粒增強鎂基復合材料。
7.根據權利要求6所述的顆粒增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于步驟一中所述的保護氣體為二氧化碳和六氟化硫中的一種或兩種的混合氣體。
8.根據權利要求6所述的顆粒增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于步驟二①中所述的顆粒的尺寸為20nm～100nm。
9.根據權利要求6所述的顆粒增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于步驟二③中所述的超聲波處理頻率為18千赫茲～21千赫茲。
10.根據權利要求6所述的顆粒增強鎂基復合材料的制備方法，其特征在于步驟二③在溫度為700℃～710℃和攪拌速度為200r/min～300r/min的條件下使用超聲波處理25min～35min。
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