[发明专利]真空气压渗流法制备硼酸镁晶须增强镁基复合材料及制备方法

权利要求书

1、一种真空气压渗流法制备硼酸镁晶须增强镁基复合材料，其特征在于：所述的复合材料由低密度、高比强度、比刚度、易机械加工和回收的镁合金作为基体，以低成本的硼酸镁晶须作为增强体制备而成，硼酸镁晶须体积百分含量：25～30％；余量为镁及镁合金；镁合金是：镁-铝系列镁合金，化学成分质量百分比为wt％：Al：8.3～9.3％，Zn：0.35～1.0％，Mn：0.15～0.50％，Si≤0.01％，Cu≤0.030％，Ni≤0.002％，Fe≤0.005％，Mg余量。

2、一种真空气压渗流法制备硼酸镁晶须增强镁基复合材料，所述真空气压渗流法制备硼酸镁晶须增强镁基复合材料的制备工艺为：

(1).硼酸镁晶须预制块的制备

(1.1)硼酸镁晶须分散技术

将硼酸镁晶须倒入蒸馏水中，硼酸镁晶须与蒸馏水体积比为1∶8，对硼酸镁晶须与蒸馏水的混合物进行超声搅拌，超声频率40KHZ，清洗硼酸镁晶须，利用超声波分散处理2小时；

(1.2)硼酸镁晶须预制块的成型

将经过预处理的硼酸镁晶须倒入模具中，滤掉其中的水溶液，在0.5Mpa压力下模压成型，室温下晾干72小时，再将其放入微波炉中烘干2小时；

(1.3)硼酸镁晶须预制块的烧结

将已成型并经过烘干处理的预制件在电炉中加热到800～1000℃，保温2～3小时，随炉冷却，得到硼酸镁晶须预制块；

(2).真空气压渗流法制备铸态复合材料锭坯

将硼酸镁晶须预制块放入不锈钢坩埚的底部，在预制块的上部放上镁合金，再将坩埚置于真空气压渗流装置的真空室中，密封真空系统；加热升温，同时打开真空泵抽真空，将坩埚内硼酸镁晶须预制块中存在的气体、硼酸镁晶须表面及基体合金表面吸附的气体去除、逸散；真空度达到10Pa时，镁合金温度达到580～650℃时，保温1～2小时，使镁合金熔化；关闭真空泵，打开加压系统，将压力为2.6MPa的高压氩气通入真空容器中，保温加压1～2小时，保证镁合金充分渗流至硼酸镁晶须预制块中；关闭加压系统，待液态镁合金凝固后取出铸态复合材料锭坯；

(3).热挤压锭坯

热挤压在100吨型材挤压机上进行；挤压前润滑模具，加热锭坯温度到280～350℃范围，挤压模具加热到指定温度200～250℃；将加热好的锭坯推入挤压筒，保温1～1.5小时后开始挤压，挤压比在10∶1～20∶1范围内，挤压速率为10～20mm/s，挤压筒直径为φ60mm，挤压轴在主柱塞的作用下，迫使挤压筒内锭坯流出模孔；通过以上热挤压过程加工成棒材，制备完成。