[发明专利]碳化硅与准晶及近似相增强镁基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.碳化硅与准晶及近似相增强镁基复合材料，其特征在于，按照质量百分比由以下组分组成：纳米SiC_p颗粒2.5～25%，其余为Mg-Zn-Y基快速凝固镁合金，上述组分质量百分比之和为100%；所述Mg-Zn-Y基快速凝固镁合金按质量百分比，包括Zn1～15%，Y1～10%，Nd0～2%，Zr0.5～1%，其它稀土0～2.5%，Fe<0.005%，Cu<0.02%，Ni<0.002%，其余为Mg，上述组分质量百分比之和为100%。

2.根据权利要求1所述的碳化硅与准晶及近似相增强镁基复合材料，其特征在于，优选方案是，按照质量百分比由以下组分组成：纳米SiC_p颗粒2.5～20%，其余为Mg-Zn-Y基快速凝固镁合金，上述组分质量百分比之和为100%；所述Mg-Zn-Y基快速凝固镁合金按质量百分比，包括Zn5～15%，Y2～6%，Nd1%，Zr0.8%，Fe<0.005%，Cu<0.02%，Ni<0.002%，其余为Mg，上述组分质量百分比之和为100%。

3.根据权利要求1或2所述的碳化硅与准晶及近似相增强镁基复合材料，其特征在于，所述Mg-Zn-Y基快速凝固镁合金为能够原位自生获得准晶及近似相颗粒的镁合金，其颗粒粒度为20～500nm。

4.根据权利要求1或2所的碳化硅与准晶及近似相增强镁基复合材料，其特征在于，所述纳米SiC_p颗粒的粒径为50～200nm。

5.碳化硅与准晶及近似相增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1，Mg-Zn-Y基快速凝固镁合金的制备

选定高纯工业镁锭，控制杂质元素Fe<0.005%，Cu<0.02%，Ni<0.002%，在电阻炉中熔化纯镁锭，并按质量百分比依次加入Zn1～15%，Y1～10%，Nd0～2%，Zr0.5～1%及其它稀土0～2.5%，采用常规凝固方法制备得到Mg-Zn-Y基快速凝固镁合金铸锭；然后清除Mg-Zn-Y基快速凝固镁合金铸锭表面的氧化膜污物，在真空腔内压强10^-2Pa以下重熔上述Mg-Zn-Y基快速凝固镁合金铸锭，在高纯氩气气氛下，采用快速凝固单辊梳流形式，通过控制喷嘴与铜辊辊面距离和辊速制备厚度20～100μm、宽度1～20mm、晶粒尺寸20～500nm的Mg-Zn-Y基快速凝固镁合金薄带，再将其切割成直径约为0～1mm的薄片；

步骤2，混粉及预处理

称取质量百分比为2.5～25%、粒径为50～200nm的纳米SiC_p颗粒，与步骤1制备的Mg-Zn-Y基快速凝固镁合金薄片球磨干混后置于专用模具中预紧实成与后续挤压所用的挤压桶直径相同的块体，预紧实压力为0.5×10⁶～1×10⁶N，并在250～400℃条件下保温1～10小时，得到镁基复合材料块体；

步骤3，挤压成型

将步骤2得到的镁基复合材料块体经过往复挤压和普通正挤压结合成形方法、往复挤压和反挤压结合成形方法、直接普通正挤压成形方法或直接反挤压成形方法，控制挤压比为5～30，制成棒材、管材、板材或杯桶状的碳化硅与准晶及近似相增强镁基复合材料。

6.根据权利要求5所述的碳化硅与准晶及近似相增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中球磨干混在高能球磨机中进行，采用高纯氩气保护，磨球为刚玉球，转速为200～300r/min，时间为1～10h。