[發明專利]一種高屈服強度的Ti3

在審

• 申請號: 202011435783.8
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112553491A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 葉禮;范玉超;張迎九;李新建
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C23/04;C22C32/00;B22F3/105
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 張鳳姣

本發明提出了一種高屈服強度的Ti₃C₂T_X/ZK61鎂合金及其制備方法，包括以下步驟：（1）、將Ti₃C₂T_X分散在去離子水溶液中，并超聲，得Ti₃C₂T_X分散液；（2）、將經超聲處理后的Ti₃C₂T_X分散液室溫攪拌下緩慢加入ZK61鎂合金粉，并攪拌；（3）、將上述混合溶液靜置一段時間，然后移去上清液，干燥，將干燥后的粉末用研磨；（4）、將制得的Ti₃C₂T_X/ZK61鎂合金粉，利用放電等離子燒結，即可。由此方法制備出的Ti₃C₂T_X/ZK61鎂合金相比未添加Ti₃C₂T_X的ZK61鎂合金，在屈服強度上有顯著的提升，同時在韌性和硬度方面也有相應的提高。

技術領域

本發明涉及一種高屈服強度的Ti₃C₂T_X/ZK61鎂合金料制備方法，同時該材料在韌性和硬度方面均有較大的提升。

背景技術

鎂合金是目前實際應用中最輕的金屬結構材料，具有高的比強度、高比剛度、阻尼性能和電磁屏蔽性能優異、生物兼容性良好，被稱為：“21世紀的綠色工程材料”。隨著科學技術的進步，鎂合金不僅在航空航天、汽車制造領域有著大量的應用，還在電子器件、家用電器和醫療手術等領域有著重要的潛在和應用價值。然而，鎂合金材料由于其強度偏低，可塑性差，使其在工程領域內的應用受到了抑制。近些年，陶瓷顆粒、碳納米管、石墨烯等作為增強體添加到鎂合金中，其力學性能中的強度亦或塑性得到了不同程度的提升，為得到更高強度和塑性的鎂合金的工業化提供了可能。Ti₃C₂T_X作為一種新興的“類石墨烯”二維材料具有力學性能、導電性、光學和電化學性能，同時其良好的金屬性和在水溶液中的分散性，與其他二維材料相比，單層Ti₃C₂T_X的具有高的楊氏模量為0.33±0.03TPa，表面存在的官能團為其在合金中的良好的分散性和優異的結合性提供了機會。

發明內容

本發明提出了一種高屈服強度的Ti₃C₂T_X/ZK61鎂合金及其制備方法，為提高鎂合金的強度提供了新的路徑。

本發明采用的技術方案：

一種高屈服強度的Ti₃C₂T_X/ZK61鎂合金，在ZK61鎂合金添加Ti₃C₂T_X，所述的Ti₃C₂T_X/ZK61鎂合金的屈服強度不小于148MPa。

本發明也提供了一種高屈服強度的Ti₃C₂T_X/ZK61鎂合金制備方法，包括以下步驟：

（1）、將Ti₃C₂T_X分散在去離子水溶液中，并超聲，得Ti₃C₂T_X分散液；

（2）、將經超聲處理后的Ti₃C₂T_X分散液室溫攪拌下緩慢加入ZK61鎂合金粉，并攪拌；

（3）、將上述混合溶液靜置一段時間，然后移去上清液，干燥，將干燥后的粉末用研磨；

（4）、將制得的Ti₃C₂T_X/ZK61鎂合金粉，利用放電等離子燒結，即可。