[發明專利]混合增強相的鎂基復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202210837901.0
• 申請日: 2022-07-17
• 公開（公告）號: CN115058707B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 孫中剛;薛夢涵;戴國慶;郭艷華;馮亮
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C23C24/08
• 分類號: C23C24/08;C22F1/06
• 代理公司: 南京行高知識產權代理有限公司 32404
• 代理人: 王培松

1.一種混合增強相的鎂基復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下具體步驟：

S1、按照預設程序和參數，從鎂合金基板的一端開始進行攪拌摩擦處理，并采用同軸送粉的方式從攪拌頭輸入增強相顆粒，在攪拌摩擦處理的同時，同步將增強相顆粒送入鎂合金基板中，直至攪拌摩擦處理至鎂合金基板的另一端，得到第一復合體；

其中，通過攪拌摩擦處理使鎂合金基板的晶粒細化至第一晶粒尺寸區間，使增強相顆粒和鎂合金基板形成混合；

S2、對第一復合體進行多次攪拌摩擦處理，得到第二復合體；

其中，通過攪拌摩擦處理使鎂合金基板的晶粒細化至第二晶粒尺寸區間，并使增強相顆粒在鎂合金基板中均質化；

S3、對第二復合體進行固溶熱處理，使增強相顆粒固溶于鎂合金基板中，同時使晶粒發生再結晶和長大，得到混合增強相的鎂基復合材料。

2.根據權利要求1所述的混合增強相的鎂基復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中，第一晶粒尺寸區間為1～10μm。

3.根據權利要求1所述的混合增強相的鎂基復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中，第二晶粒尺寸區間為0.5～5μm。

4.根據權利要求1所述的混合增強相的鎂基復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中，攪拌摩擦處理的工藝參數如下：

攪拌頭的轉動速度為500～1400r/min，前進速度為2～60mm/min，壓入量為0.1～1mm，攪拌針與鉛垂方向之間傾斜角度為0°。

5.根據權利要求1所述的混合增強相的鎂基復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中，輸入增強相的送粉速率為6～8g/min。

6.根據權利要求1所述的混合增強相的鎂基復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中，對第一復合體進行攪拌摩擦處理，處理次數為2～5次。

7.根據權利要求1所述的混合增強相的鎂基復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中，攪拌摩擦處理的工藝參數如下：

攪拌頭的轉動速度為1000～1400r/min，前進速度為40～80mm/min，壓入量為0.1～1mm，攪拌針與鉛垂方向之間傾斜角度為1～2°。

8.根據權利要求1所述的混合增強相的鎂基復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中，固溶熱處理的過程如下：

將第二復合體置于預熱到500～530K熱處理爐，在CO₂保護氣氛中，以75～80K/h的升溫速率升溫2h至溫度為650～690K，并保溫10h，之后空冷至室溫。

9.根據權利要求1-7中任意一項所述的混合增強相的鎂基復合材料的制備方法，其特征在于，所述增強相顆粒為B₄C、WC、SiC、Si₃N₄和Al₂O₃顆粒的一種或多種混合。

10.根據權利要求1-7中任意一項所述的混合增強相的鎂基復合材料的制備方法，其特征在于，所述增強相顆粒的粒徑為1～5μm。

11.一種鎂基復合材料，其特征在于，采用權利要求1-9中任意一項所述的混合增強相的鎂基復合材料的制備方法制得。