[發明專利]一種高耐磨鎂基復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811512257.X
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109680179B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 李惠;徐品一;焦雷;孔德福;陸圣波;劉興;何忠秀;蘇海偉;程志祥
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C1/03;C22C23/00;C22C32/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 黃天天

1.一種高耐磨鎂基復合材料，其特征在于，所述高耐磨鎂基復合材料為MgZrO₃、HfB₂和MgO三元混合增強鎂基復合材料，其由HfO₂、B₂O₃、AZ91鎂合金和Zr(CO₃)₂粉劑通過混合鹽熔體直接原位化學反應得到，其中，HfO₂：B₂O₃：Zr(CO₃)₂：Mg＝0.0322-0.0483：0.0110-0.0160：0.0322-0.0484：1，制備得到的復合材料中，AZ91鎂基復合材料增強顆粒MgZrO₃-HfB₂-MgO占復合材料的質量比為8-12％，基體鎂合金占比88-92％。

2.根據權利要求1所述的高耐磨鎂基復合材料，其特征在于，HfO₂和B₂O₃的質量比為3:1。

3.權利要求1所述的高耐磨鎂基復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)稱取配方量的反應物；

(2)將Zr(CO₃)₂粉劑用鋁箔包好，置于烘箱中烘干研磨備用，同時烘干模具待用；

(3)將AZ91合金錠放入坩堝中，通氬氣保護，加熱熔化，保溫，將表層氧化膜去除，將Zr(CO₃)₂粉劑加入到熔體中，機械攪拌下反應，然后扒渣；

(4)將HfO₂、B₂O₃混合粉劑同時加入到步驟(3)得到的熔體中，對熔體溫度進行實時監控，反應，靜置鎂液，降溫至660～670℃時，扒渣，澆鑄。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述Zr(CO₃)₂粉劑用鋁箔包好后置于180～200℃的烘箱中烘干，去除結晶水，保溫1～3h，取出研磨得粒度200μm的粉末反應物備用。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，將AZ91合金錠放入坩堝中，加熱到660-700℃熔化，保溫，將表層氧化膜去除后加熱至740-760℃，再將Zr(CO₃)₂粉劑加入到熔體中，機械攪拌下反應5～10min，然后扒渣。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，Zr(CO₃)₂粉劑分4～5批加入到熔體中。

7.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)中，HfO₂、B₂O₃混合粉劑先在烘箱中烘干再加入到步驟(3)得到的熔體中，烘干溫度為180～200℃。

8.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)中，將HfO₂，B₂O₃混合粉劑以3：1的質量比同時加入熔體中，使用手持式溫度計對熔體溫度進行實時監控，待反應9～11min，靜置鎂液，待熔體溫度將至660-670℃時，扒渣、澆鑄。