[發明專利]一種碳纖維增強鎂基合金材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810678380.2
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN108486507A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 趙云飛;唐麗華;陸磊
• 申請（專利權）人: 趙云飛
• 主分類號: C22C49/04
• 分類號: C22C49/04;C22C49/14;C22C47/14;C22C101/10
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙) 32304
• 代理人: 湯婷

本發明公開了一種碳纖維增強鎂基合金材料，包含以下各成分，其質量分數百分比為：鋅為0.01～0.1％，鐵為0.02～0.5％，鈣為0.01～0.08％，錳為0.1～0.9％，三氧化二鋁為0.5～2.8％，碳化硅為1.2～3.8％，碳纖維為8.2～15.8％，余量為鎂和不可避免的雜質。本發明還公開了一種碳纖維增強鎂基合金材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將碳纖維置于500～600℃、2～3Pa的真空爐中，加熱15～20min，冷卻至25℃，于乙醇中浸泡2～3h，晾干，之后烘干，備用；(2)將步驟(1)中處理過的碳纖維和合金原料按照上述質量百分比進行混合，置于球磨機上，球磨30～40min，得到合金粉末；(3)將上述合金粉裝入模具，制成壓坯，放入溫度為650～800℃的真空爐內燒結3～5h，冷卻，得碳纖維增強鎂基合金材料。本發明中的合金材料具有強度高，且制備工藝簡單，易操作。

技術領域

本發明涉及合金材料技術領域，特別是涉及一種碳纖維增強鎂基合金材料及其制備方法。

背景技術

合金材料中，鎂是最輕的結構材料，符合低能耗等環保節能要求，因而在汽車、電子、航空等工業領域被用來制備合金。其中，鎂合金以其密度低、減震能力強和鑄造成型工藝性能好等特點，在同其它輕質材料的競爭中取得明顯優勢，受到汽車、航空工業以及電子產業的青睞。鎂合金既有金屬的強度，而且重量輕也易于散熱，抗壓性較強，能滿足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。鎂合金導熱性能和強度尤為突出，其硬度是傳統塑料機殼的幾倍。但鎂熔點低，易燃燒，因而由鎂制備得到的合金在溫度接近其燃點的時候容易自身燃燒，發生火災危險。傳統鎂合金仍然存在強度較低、韌性差和塑形加工困難等問題，使鎂合金的應用受到了限制。

為此，有必要針對上述問題，提出一種碳纖維增強鎂基合金材料及其制備方法，其能夠解決現有技術中存在的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種碳纖維增強鎂基合金材料及其制備方法，以克服現有技術中的不足。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種碳纖維增強鎂基合金材料，包含以下各成分，其質量分數百分比為：鋅為0.01～0.1％，鐵為0.02～0.5％，鈣為0.01～0.08％，錳為0.1～0.9％，三氧化二鋁為0.5～2.8％，碳化硅為1.2～3.8％，碳纖維為8.2～15.8％，余量為鎂和不可避免的雜質。

優選的，包含以下各成分，其質量分數百分比為：鋅為0.03～0.08％，鐵為0.05～0.3％，鈣為0.02～0.06％，錳為0.3～0.7％，三氧化二鋁為1.1～2.3％，碳化硅為1.8～3.5％，碳纖維為9.8～13.5％，余量為鎂和不可避免的雜質。

優選的，包含以下各成分，其質量分數百分比為：鋅為0.05～0.06％，鐵為0.1～0.2％，鈣為0.03～0.05％，錳為0.4～0.5％，三氧化二鋁為1.6～2.1％，碳化硅為2.2～2.8％，碳纖維為11.0～12.5％，余量為鎂和不可避免的雜質。

優選的，所述三氧化二鋁的質量分數百分比為1.9％。

優選的，所述碳化硅的質量分數百分比為2.5％。

優選的，所述碳纖維的質量分數百分比為11.8％。

優選的，所述不可避免的雜質含量不大于0.2％。

本發明還提供一種碳纖維增強鎂基合金材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將碳纖維置于500～600℃、2～3Pa的真空爐中，加熱15～20min，冷卻至25℃，于乙醇中浸泡2～3h，晾干，之后烘干，備用；

(2)將步驟(1)中處理過的碳纖維和合金原料按照上述質量百分比進行混合，置于球磨機上，球磨30～40min，得到合金粉末；