[發明專利]一種納米SiC顆粒增強鋁鎂復合材料

在審

• 申請號: 201711244075.4
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN109852849A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 高明超
• 申請（專利權）人: 沈陽東青科技有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C1/10;C22C1/04;B22F3/10;B22F1/00
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• 代理人: 暫無信息

為了改善粉末合金的硬度、耐磨性，設計了一種納米SiC顆粒增強鋁鎂復合材料。采用霧化鋁粉，鎂粉和SiC顆粒為原料，所制得的納米SiC顆粒增強鋁鎂復合材料，其硬度、致密化程度、抗彎強度都得到大幅提升。其中，納米SiC顆粒的加入，SiCp/Al–Mg復合材料的硬度逐漸增加，相對密度和抗拉強度先增加后降低，少量的納米SiC顆粒經過球磨后可以在基體中得到很好的分散，加入過多的納米SiC顆粒會在基體中產生團聚現象，使得復合材料的性能降低。納米SiCp/Al–Mg復合材料顆粒主要強化機制有細晶強化、彌散強化和位錯強化三種，使得復合材料產生強化和硬化。本發明能夠為制備高性能的鋁鎂復合材料提供一種新的生產工藝。

所屬技術領域

本發明涉及一種粉末冶金材料，尤其涉及一種納米SiC顆粒增強鋁鎂復合材料。

背景技術

鋁鎂合金鋁板主要元素是鋁，再摻入少量的鎂或是其它的金屬材料來加強其硬度。以Mg為主要添加元素的鋁合金，由于它抗蝕性好，又稱防銹鋁合金。因本身就是金屬，其導熱性能和強度尤為突出。鋁鎂合金鋁板質堅量輕、密度低、散熱性較好、抗壓性較強，能充分滿足3C產品高度集成化、輕薄化、微型化、抗摔撞及電磁屏蔽和散熱的要求。其硬度是傳統塑料機殼的數倍，但重量僅為后者的三分之一。

碳化硅是用石英砂、石油焦、木屑等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅陶瓷的耐化學腐蝕性好、強度高、硬度高，耐磨性能好、摩擦系數小，且耐高溫，主要應用在功能陶瓷、高級耐火材料、磨料及冶金原料領域。

發明內容

本發明的目的是為了改善粉末合金的硬度、耐磨性，設計了一種納米SiC顆粒增強鋁鎂復合材料。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

納米SiC顆粒增強鋁鎂復合材料的制備原料包括：粒徑為15μm的霧化鋁粉，粒徑為49μm的鎂粉，粒徑為40nm的SiC顆粒。

納米SiC顆粒增強鋁鎂復合材料的制備步驟為：將原始粉末按實驗設計方案稱重、配料，配好后倒入硬質合金球磨罐中進行濕磨，將制得的粒料進行真空干燥，隨后加入成形劑進行制粒。將制好的粉末加至壓機中進行壓制成形，隨后放入真空燒結爐中進行燒結。

納米SiC顆粒增強鋁鎂復合材料的檢測步驟為：硬度測試采用布氏硬度試驗機進行，拉伸試驗采用WE00液壓萬能試驗機進行，金相組織采用光學顯微鏡觀察，表面形貌采用JE6510A掃描電鏡觀察，元素成分采用能譜儀分析。

所述的納米SiC顆粒增強鋁鎂復合材料，納米SiC顆粒的加入，SiCp/Al–Mg復合材料的硬度逐漸增加，相對密度和抗拉強度先增加后降低，當加入納米SiC顆粒質量分數為1.3%時，復合材料的性能最好，相對密度和抗拉強度分別達到了99.76%和343MPa，分別提高了7%和24%。

所述的納米SiC顆粒增強鋁鎂復合材料，少量的納米SiC顆粒經過球磨后可以在基體中得到很好的分散，加入過多的納米SiC顆粒會在基體中產生團聚現象，使得復合材料的性能降低。

所述的納米SiC顆粒增強鋁鎂復合材料，納米SiCp/Al–Mg復合材料顆粒主要強化機制有細晶強化、彌散強化和位錯強化三種，使得復合材料產生強化和硬化。

所述的納米SiC顆粒增強鋁鎂復合材料，Al–Mg基體復合材料主要以韌性斷裂為主，加入SiC顆粒后復合材料的斷裂方式由基體的韌性斷裂轉變為基體的韌性斷裂和增強顆粒SiC的脆斷共同控制，屬于一種典型的韌–脆斷裂模式。

本發明的有益效果是：