[发明专利]一种磁场与超声场耦合作用下熔体反应合成金属基复合材料的方法

权利要求书

1.一种磁场与超声场耦合作用下制备金属基原位复合材料的方法，包括将金属基熔体精炼后调整到反应起始温度，加入能与熔体原位反应生成颗粒相的反应物进行合成反应，待反应结束，静置到浇注温度后进行浇注；其特征在于：在反应合成过程中同时施加磁场和高能超声场，实现磁场磁和高能超声场耦合作用下合成内生颗粒增强金属基复合材料。

2.根据权利要求1所说的磁场与超声场耦合作用下制备金属基复合材料的方法，其特征在于，在反应合成过程中同时施加磁场和高能超声场的方式为：在保温耐火材料制成的熔池(1)内合成制备复合材料熔体(2)，在熔池(1)上部插入高能超声变幅杆(3)，对熔体(2)施加超声处理，在熔池(1)外侧施加磁场(4)。

3.根据权利要求2所说的磁场与超声场耦合作用下制备金属基复合材料的方法，其特征在于，操作过程具体是：金属基熔体精炼后调整到反应起始温度，加入能与熔体原位反应生成颗粒相的反应物粉剂，开启磁场稳定后，插入超声变幅杆到液面下5～6mm，接通超声装置，超声处理时间60s～600s，超声处理时间到后，停止超声设备，然后关掉磁场，静置熔体到浇注温度后进行浇注。

4.根据权利要求1所说的磁场与超声场耦合作用下制备金属基复合材料的方法，其特征在于，其中所说的磁场是强脉冲磁场、高频振荡磁场或低频交变磁场。

5.根据权利要求4所说的磁场与超声场耦合作用下制备金属基复合材料的方法，其特征在于，是在强脉冲磁场与高能超声场耦合作用下制备复合材料，强脉冲磁场的电磁参数范围为：脉冲电流频率0.1Hz～10Hz，脉冲电流密度为1kA/m²～10kA/m²，充电电压：1kV～20kV，线圈中心磁场强度0.5～20T；超声场的频率10kHz～30kHz，超声强度0.5kW/m²～60kW/m²。

6.根据权利要求4所说的磁场与超声场耦合作用下制备金属基复合材料的方法，其特征在于，是在高频振荡磁场与高能超声场耦合作用下制备复合材料，高频振荡磁场的电磁参数范围为：高频基准波频率10kHz～30kHz，调幅振荡波频率为1Hz～30Hz，功率范围0～100kW，超声场的频率10kHz～30kHz，超声强度0.5kW/m²～60kW/m²。

7.根据权利要求4所说的磁场与超声场耦合作用下制备金属基复合材料的方法，其特征在于，是在低频交变磁场与高能超声场耦合作用下制备复合材料；低频交变磁场的电磁参数范围：频率：0.1Hz～60Hz，工作电流：1A～10000A，超声场的频率10kHz～30kHz，超声强度0.5kW/m²～60kW/m²。