[發明專利]一種耐熔融鋅腐蝕的復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110050090.5
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112899508B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 尹冰冰;謝小龍;尹付成;王鑫銘;歐陽雪枚;胡靜嫻
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: C22C1/04
• 分類號: C22C1/04;C22C30/00;B22F1/00;B22F1/14;B22F3/105
• 代理公司: 深圳精智聯合知識產權代理有限公司 44393
• 代理人: 夏聲平

1.一種耐熔融鋅腐蝕的復合材料的制備方法，其特征在于，包括步驟：

(X1)將分別具有預設質量百分比的Al粉、Fe粉、Ni粉、Co粉和Cr粉作為原料粉末進行機械合金化，最后得到機械合金化后的粉末；

(X2)將所述步驟(X1)中得到的所述機械合金化后的粉末進行第一次真空干燥，得到第一次真空干燥后的粉末；

(X3)將所述步驟(X2)中所述第一次真空干燥后的粉末放入真空燒結爐中進行第一次真空燒結、第一次研磨以及第一次篩分，得到AlFeNiCoCr高熵合金粉末；

(X4)將質量百分比為12％的所述AlFeNiCoCr高熵合金粉末、質量百分比為5％～15％的Mo粉和質量百分比為73％～83％的FeB粉進行球磨混合，得到球磨混合后的粉末；

(X5)將所述步驟(X4)中得到的所述球磨混合后的粉末進行第二次真空干燥，得到第二次真空干燥后的粉末；

(X6)將所述步驟(X5)中所述第二次真空干燥后的粉末放入所述真空燒結爐中進行第二次真空燒結、第二次研磨以及第二次篩分得到復合粉末；

(X7)將所述步驟(X6)中得到的所述復合粉末進行放電等離子燒結，得到所述耐熔融鋅腐蝕的復合材料；

其中，所述耐熔融鋅腐蝕的復合材料中Mo元素以單質形式存在；

其中，所述步驟(X4)具體包括：在進行所述球磨混合前還加入所述AlFeNiCoCr高熵合金粉末、所述Mo粉和所述FeB粉總質量1wt.％的聚乙二醇，所述球磨混合的時間為1～3h、轉速為150～250r/min、球料比為2：1～5：1。

2.如權利要求1所述的耐熔融鋅腐蝕的復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(X1)具體包括：

在進行所述機械合金化前還加入所述原料粉末總質量的1wt.％的聚乙二醇，從而將所述原料粉末和所述聚乙二醇進行所述機械合金化，得到所述機械合金化后的粉末。

3.如權利要求1所述的耐熔融鋅腐蝕的復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(X1)中的所述機械合金化時間為50～60h、轉速為300～350r/min、球料比為8：1～12：1。

4.如權利要求1所述的耐熔融鋅腐蝕的復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(X2)中的所述第一次真空干燥和所述步驟(X5)中的所述第二次真空干燥的條件相同，包括：溫度為80～110℃、真空度為-0.1MPa以及時間為8～24h。

5.如權利要求1所述的耐熔融鋅腐蝕的復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(X3)中的所述第一次真空燒結和所述步驟(X6)中的所述第二次真空燒結的工藝相同，包括：將所述真空燒結爐抽真空至1×10^-8MPa，以1～3℃/min的速率從室溫升溫至100℃，以3～5℃/min的速率從100℃升溫至360～430℃、并在360～430℃保溫70～100min，再以8～10℃/min的速率從360～430℃升溫至950～1050℃、并在950～1050℃保溫120～180min，最后隨爐冷卻至室溫。

6.如權利要求1所述的耐熔融鋅腐蝕的復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(X7)中的所述放電等離子燒結的壓力為50～90MPa；所述放電等離子燒結的升溫程序為：以160～210℃/min的升溫速率從室溫升溫到850～1100℃；然后以25～55℃/min的升溫速率從850～1100℃升溫到1200～1500℃，保溫4～10min；最后隨爐冷卻至室溫。