[發明專利]一種金屬基復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 202110438409.1
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN113388752B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 曾小勤;谷立東;應韜
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C1/02;B22D17/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.一種金屬基復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：按復合材料設計配比準備原料，將基體金屬材料加工為粒度均勻的毫米級基體合金粒子，同時準備小尺寸的非金屬增強相顆粒，均進行烘干處理；所述的基體合金粒子的粒度在1.1～5mm之間；所述的非金屬增強相顆粒包括：SiC、B₃N₄、Al₂O₃、TiC、金剛石中的一種或多種，其顆粒尺寸在0.5～100μm；

步驟2：將基體合金粒子和非金屬增強相顆粒進行固態混合，形成非金屬增強相包裹于金屬粒子的狀態；

步驟3：將固態混合得到的混料定量輸送至金屬觸變注射機的筒體中，通過輸送桿螺旋剪切推進，進行逐步加熱與保溫，使基體金屬被加熱至半固態熔體，制備形成基體液相、基體球形固相、增強體固相顆粒三者均勻分布的半固態復合漿料；所述的半固態復合漿料中液相率控制在40～80％之間；

步驟4：將半固態復合漿料通過注射機進行高速射出，在模具中成型冷卻后，得到金屬基復合材料構件。

2.根據權利要求1所述的一種金屬基復合材料的制備方法，其特征在于，所述的基體金屬材料為鎂合金、鋁合金、鋅合金、銅合金中的一種。

3.根據權利要求1所述的一種金屬基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟2所述的固態混合的時間為15～45分鐘。

4.根據權利要求1所述的一種金屬基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟2所述的固態混合的方式為三維機械攪拌混合。

5.根據權利要求1所述的一種金屬基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟3所述的輸送桿螺旋剪切推進的速度為100r/min～350r/min。

6.根據權利要求1所述的一種金屬基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟4注射機射出半固態復合漿料的速度為1m/s～10m/s。

7.根據權利要求1所述的一種金屬基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟4所述模具的溫度為200℃～400℃。