[发明专利]镁基铜纤维浮石氧化铁钡复合材料及其制备方法

说明书

一、技术领域

本发明属于金属材料领域，涉及一种镁合金浮石氧化铁钡吸波减振复合材料及其制备方法及其制备方法。

二、背景技术

目前属材料领域中，对材料的吸波减振作用受到了重视。

CN200410023374.1涉及一种铝基吸波材料及其制备方法，其特征在于：将铝或铝合金板表层采用直流或交流电一步或二步阳极氧化法形成多孔氧化铝膜，制成铝基多孔氧化铝模板，即AAO模板；采用直流或脉冲电流电化学沉积在铝基AAO多孔膜中组装磁性纳米金属线阵列，制成表层原位组装磁性纳米线阵列的铝基吸波材料。该方法的缺点是要求技术难度高。

CN200910071958.9提出陶瓷晶须/铁磁金属复合吸波材料及其制备方法，它涉及一种用于吸收电磁波的复合材料及其制备方法。将表面镀有铁磁金属镀层的陶瓷晶须在温度为300～400℃、热处理气氛为氢气或氩气的条件下热处理60分钟，即得陶瓷晶须/铁磁金属复合吸波材料。该方法的缺点是陶瓷晶须表面涂铁磁金属镀层，加工中铁磁金属易脱落。

CN200910191481.8号申请涉及一种具有优良阻尼特性的短碳纤维增强镁基复合材料的制备方法，它包括以下步骤：(1)去除短碳纤维表面的有机胶层；(2)化学镀沉积金属镍涂层，在碱性条件下通过控制沉积时间来得到需要厚度的涂层；(3)在制备好表面镀有金属镍涂层的短碳纤维后，采用粉末冶金法即可制备得到具有优良阻尼特性的短碳纤维增强镁基复合材料。该发明将3～20％体积百分数的化学镀镍短碳纤维加入到镁基体中，虽然强化了基体并赋予其更为优良的阻尼性能，其阻尼性能具有比纯镁更优良的阻尼性能，可达到0.015的高阻尼范围，但是工艺更为复杂。该材料的缺点是吸波性能差。

三、发明内容

本发明的目的就是针对上述技术缺陷，提供一种镁基铜纤维浮石氧化铁钡复合材料，该复合材料吸波性能高，并且具有优越的阻尼性能。

本发明的另一目的是提供镁基铜纤维浮石氧化铁钡复合材料的制备方法，该制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种镁基铜纤维浮石氧化铁钡复合材料，该复合材料以镁合金为基体，在基体上分布着浮石氧化铁钡复合物和铜合金纤维，浮石氧化铁钡复合物和铜合金纤维二者占复合材料的体积百分比为45-55％；浮石氧化铁钡复合物的颗粒为0.5-1mm；

该镁合金基体的化学成分的重量百分含量：Al为3％～6％，Pb为0.005％～0.01％，Ta为0.001％～0.005％，Si为0.5％-1％，Te为0.005％-0.01％，其余为Mg；

铜合金纤维各成份的重量百分含量为：Mn为5％～10％，Al为0.003％-0.09％，其余为Cu；

浮石氧化铁钡复合物为氧化铁钴钻入浮石的孔隙中，并在孔隙壁面形成一层厚度为0.1-10μm薄膜。

2、一种镁基铜纤维浮石氧化铁钡复合材料的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：

a、浮石氧化铁钡复合物的准备：

将氯化铁、硝酸钡和柠檬酸以1∶5-10∶5-20的比例加水溶解(加少量水至溶解即可)，然后放入浮石，在80℃水浴中搅拌10-20min，浮石颗粒的尺寸为0.5-1mm，三者混合溶液和浮石的重量比为5-10∶1，搅拌结束后，将搅拌物置于120℃的烘箱中保温30min后自然冷却，然后再放入550-590℃的烘箱中，保温30min后自然冷却，得到浮石氧化铁钡复合物；

再把氯化铁和硫酸亚铁铵装入带聚四氟乙烯衬里的水热容器中，加水溶解(加少量水至溶解即可)，再装入浮石氧化钡复合物，搅拌以上三种物质达5-10min，三种物质氯化铁、硫酸亚铁铵及浮石氧化铁钡复合物的重量比为1∶1∶1-2，搅拌结束后将搅拌物置于220℃的烘箱中保温3h后自然冷却便得到浮石氧化铁钡复合物；

b、铜合金纤维的准备：按重量百分含Mn为5％～10％，Al为0.003％-0.09％，其余为Cu进行配料，原料置于带有加热装置的升液管内熔化而形成铜合金液；熔化温度为1150-1180℃；合金液通过升液管与旋转的水冷铜合金转轮凸缘接触，水冷铜合金转轮转轮凸缘将合金液拽出，形成铜合金材料纤维，转轮凸缘的线速度为19-21m/s，铜纤维的直径为10-45μm，转轮开转前开启转轮水冷系统，水冷系统进水温度小于30℃；