[發明專利]一種高比強度鎂鋰基復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110492925.2
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113249625B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 巫瑞智;徐林;王佳豪;張春波;侯樂干;秦豐;郝曉偉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: C22C23/00
• 分類號: C22C23/00;C25D13/02;C22F1/06;B21B1/22;B23K20/12;B32B9/00;B32B9/04;B32B15/04;B32B37/06;B32B37/10
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1.一種高比強度鎂鋰基復合材料，其特征在于：該材料以超輕鎂鋰合金LA141作為基體，多壁碳納米管為增強體，由以下方法制備而成：

（1）利用電泳沉積技術制備MWCNTs膜層；

（2）累積疊軋制備LA141/MWCNTs板材；

（3）攪拌摩擦加工制備LA141/MWCNTs復合材料；

步驟（1）具體為：

將鎂鋰合金鑄錠切成厚度為20 mm塊狀板材，然后在250℃下保溫30min進行預軋制，每道次下壓量為10%, 并且每次間隔保溫5min，直至軋制到2mm；然后將軋制得到的板材切成片狀板材用于制備膜層；采用1gMWCNTs、0.4gAl(NO₃)₃、0.1g聚乙烯吡咯烷酮（PVP）溶于400ml體積比1:1的無水乙醇和丙酮的混合液中，然后超聲分散8h，獲得懸浮性較好的電泳液；然后以LA141鎂鋰合金作為陰極，相同尺寸的不銹鋼片作為陽極，在30V的電壓和0.5A的電流下進行電泳沉積5-10min，然后將沉積完成的試樣自然干燥1-2h，獲得所需MWCNTs膜層；

步驟（2）具體為：

將電泳沉積后具有MWCNTs膜層的板材塊進行疊層堆垛，在250℃下保溫10min，以60%的下壓量進行累積疊軋結合，獲得由初始厚度14mm下壓制成5mm的LA141/MWCNTs板材；

步驟（3）具體為：

將LA141/MWCNTs板材進行攪拌摩擦加工，其工藝參數為：攪拌頭旋轉速度為900~1100r/min、給進速度為30~50mm/min，傾斜角度為2.5°，下壓量為0.1mm；在上述工藝參數下制備出LA141/MWCNTs復合材料；

所述碳納米管為多壁碳納米管，純度為95wt%，內徑為3-5nm, 外徑為8-15nm，長度為3-12μm，所述LA141合金成分及其百分含量為：Li：13%-14%，Al：0.9%-1%,其余為Mg。

2.一種如權利要求1所述的高比強度鎂鋰基復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）利用電泳沉積技術制備MWCNTs膜層；

（2）累積疊軋制備LA141/MWCNTs板材；

（3）攪拌摩擦加工制備LA141/MWCNTs復合材料。