[发明专利]一种纳米陶瓷增强金属基复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种纳米陶瓷增强金属基复合材料的制备方法，以MgZn合金、 纳米陶瓷颗粒为原料，将MgZn合金在雾化塔中熔化后，将熔融的 MgZn合金从雾化塔上中部小孔流出，同时喷入高压气体，气体中掺 杂纳米陶瓷颗粒，在气流的机械力和急冷作用下，液态的MgZn合金 被雾化，同时纳米陶瓷颗粒被雾化后的液态MgZn合金包裹，形成液 态金属包裹纳米陶瓷颗粒的球形结构，再经冷凝得到由MgZn合金包 裹纳米陶瓷颗粒的球形混合粉体，将混合粉体在气氛炉中进行烧结， 完成纳米陶瓷增强金属基复合材料的制备，其特征在于：

(1)纳米陶瓷颗粒的体积分数为10％～40％，雾化得到的球形混合 粉体中均匀分散纳米陶瓷颗粒；

(2)烧结后，纳米陶瓷颗粒在MgZn合金的晶体内部分布均匀。

2.根据权利要求1所述的纳米陶瓷增强金属基复合材料的制备 方法，其特征在于：所述的纳米陶瓷颗粒为SiC或TiB₂。

3.根据权利要求1所述的纳米陶瓷增强金属基复合材料的制备 方法，其特征在于：所述的纳米陶瓷颗粒的体积分数为20％。

4.根据权利要求1所述的纳米陶瓷增强金属基复合材料的制备 方法，其特征在于：所述的纳米陶瓷颗粒的纯度为95～100％，粒径 为<100nm。

5.根据权利要求1所述的纳米陶瓷增强金属基复合材料的制备 方法，其特征在于：喷入的高压气体为Ar。

6.根据权利要求1所述的纳米陶瓷增强金属基复合材料的制备 方法，其特征在于：将雾化得到的球形混合粉体的直径控制在 10～150μm。

7.根据权利要求6所述的纳米陶瓷增强金属基复合材料的制备 方法，其特征在于：雾化得到的球形混合粉体的直径为50μm。

8.根据权利要求1所述的纳米陶瓷增强金属基复合材料的制备 方法，其特征在于：所述的烧结工艺为：以5℃/min的升温速率将温 度升至400～800℃并保温0.5～12h，通过真空或保护气氛烧结获得纳 米陶瓷增强金属基复合材料。

9.根据权利要求8所述的纳米陶瓷增强金属基复合材料的制备 方法，其特征在于：所述烧结工艺为：以5℃/min的升温速度将温度 升到500℃保温6h。

10.根据权利要求1至9所述的纳米陶瓷增强金属基复合材料的 制备方法，其特征在于制备得到的纳米陶瓷增强金属基复合材料的致 密度高于95％，且其晶粒内部均匀分布纳米陶瓷颗粒，屈服强度为 700～1000MPa，比强度为300～700KN·m/Kg，比模量为40～70 MN·m/Kg。