[发明专利]含碳化硅颗粒的镁基复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料领域，尤其涉及一种含碳化硅颗粒的镁基复合材料及其制备方法。

背景技术

镁是一种银白色的轻质碱土金属，化学性质活泼，能与酸反应生成氢气，具有一定的延展性和热消散性。与塑料相比，镁合金具有重量轻、比强度高、减振性好、热疲劳性能好、不易老化，又有良好的导热性、电磁屏蔽能力强、非常好的压铸工艺性能，尤其易于回收等优点，是替代钢铁、铝合金和工程塑料的新一代高性能结构材料。为适应电子、通讯器件高度集成化和轻薄小型化的发展趋势，镁合金是交通、电子信息、通讯、计算机、声像器材、手提工具、电机、林业、纺织、核动力装置等产品外壳的理想材料。以镁作为基体的复合材料具有以上优点，但是现有技术的镁基复合材料的拉伸强度和屈服强度不高，限制了镁基复合材料的应用。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种含碳化硅颗粒的镁基复合材料及其制备方法，复合材料的拉伸强度和屈服强度强，韧性好。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

含碳化硅颗粒的镁基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：氧化铁红15~20%、氧化铪10~20%、碳酸铈1~3%、氧化镧1~5%、氧化铁5~10%、氧化锌1~5%、石墨粉4~6%、碳化硅4~5%、其余为镁粉。

作为对本发明的进一步改进，含碳化硅颗粒的镁基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：氧化铁红18%、氧化铪18%、碳酸铈2%、氧化镧4%、氧化铁8%、氧化锌4%、石墨粉5%、碳化硅4.5%、其余为镁粉。

作为对本发明的进一步改进，石墨粉的粒度为30~100μm。

作为对本发明的进一步改进，碳化硅比重为3.22，显微硬度为3000kg/mm²。

上述含碳化硅颗粒的镁基复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将氧化铁红、氧化铪、碳酸铈、氧化镧、氧化铁、氧化锌、石墨粉、碳化硅、镁粉混匀后，经过GB6003规定的200目筛，然后干混3~4h；

（2）在700～800MPa的压力下压制成型；

（3）烧结，烧结温度为800～900℃，烧结压力为2～3MPa，保温时间为30～40min。

（4）降温冷却。

技术效果

本发明得到的复合材料的塑性为8.9~9.1%，拉伸强度为260~266MPa，屈服强度为180~182MPa，这是因为碳化硅的加入可以显著提高复合材料中非晶相的体积分数，使拉伸强度和屈服强度增强，韧性好。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详细介绍，但不局限于此。

实施例1

含碳化硅颗粒的镁基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：含有以下质量百分含量的组分：氧化铁红18%、氧化铪18%、碳酸铈2%、氧化镧4%、氧化铁8%、氧化锌4%、石墨粉5%、碳化硅4.5%、其余为镁粉。

石墨粉的粒度为50μm。

碳化硅比重为3.22，显微硬度为3000kg/mm²。

上述含碳化硅颗粒的镁基复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将氧化铁红、氧化铪、碳酸铈、氧化镧、氧化铁、氧化锌、石墨粉、碳化硅、镁粉混匀后，经过GB6003规定的200目筛，然后干混3.5h；

（2）在750MPa的压力下压制成型；

（3）烧结，烧结温度为850℃，烧结压力为2.5MPa，保温时间为35min。

（4）降温冷却。

实施例2

含碳化硅颗粒的镁基复合材料，含有以下质量百分含量的组分：氧化铁红15%、氧化铪10%、碳酸铈1%、氧化镧1%、氧化铁5%、氧化锌1%、石墨粉4%、碳化硅4%、其余为镁粉。

石墨粉的粒度为30μm。

碳化硅比重为3.22，显微硬度为3000kg/mm²。

上述含碳化硅颗粒的镁基复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将氧化铁红、氧化铪、碳酸铈、氧化镧、氧化铁、氧化锌、石墨粉、碳化硅、镁粉混匀后，经过GB6003规定的200目筛，然后干混3h；

（2）在700MPa的压力下压制成型；

（3）烧结，烧结温度为800℃，烧结压力为2MPa，保温时间为30min。

（4）降温冷却。

实施例3