[发明专利]一种改性碳纤维增强镁基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种改性碳纤维增强镁基复合材料，其特征在于，包含以下各组分，其质量分数百分比为：三氧化二铝3.2～7.9wt.％、碳纤维12.5～18.9wt.％、铜2.7～6.8wt.％、铁1.5～4.8wt.％、硅酸钠0.2～1.4wt.％、石墨2.1～7.6wt.％、硫酸铜1.2～5.6wt.％、硫酸镁0.9～2.5wt.％、余量为镁。

2.根据权利要求1所述的一种改性碳纤维增强镁基复合材料，其特征在于，三氧化二铝的质量分数百分比为4.5～6.8wt.％。

3.根据权利要求1所述的一种改性碳纤维增强镁基复合材料，其特征在于，碳纤维的质量分数百分比为15.6～17.2wt.％。

4.根据权利要求1所述的一种改性碳纤维增强镁基复合材料，其特征在于，石墨的质量分数百分比为3.5～6.5wt.％。

5.根据权利要求1所述的一种改性碳纤维增强镁基复合材料，其特征在于，镁元素与碳纤维的质量比大于5。

6.根据权利要求1所述的一种改性碳纤维增强镁基复合材料，其特征在于，镁元素与铜元素的质量比大于30。

7.根据权利要求1所述的一种改性碳纤维增强镁基复合材料，其特征在于，镁元素与石墨的质量比大于20。

8.权利要求1～7所述的一种改性碳纤维增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)将硫酸铜和硫酸镁溶于1.2～3.5mol/L的硫酸溶液中，完全溶解后加入0.1～0.5倍体积的无水乙醇，混合均匀后加入碳纤维，超声处理2～4小时；

(2)将步骤(1)超声处理后的体系置于40～56℃的烘箱中，去除水分后收集固体粉末；

(3)将纯镁进行熔化，待其熔化一半时加入步骤(2)获得的固体粉末，在680～760℃内保温30～65分钟；

(4)添加三氧化二铝、铜、铁、硅酸钠和石墨后保温搅匀，在760～780℃时加入精炼剂进行精炼，精炼后静置20～40分钟，再加入表面活性剂，在700～720℃撇去表面浮渣，得到镁基复合材料熔体；

(5)对镁基复合材料熔体进行重力铸造，得到镁合金铸件；将铸件依次进行固溶处理、冷却处理和时效处理后即可制得改性碳纤维增强镁基复合材料。

9.根据权利要求8所述的一种改性碳纤维增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，固溶处理的温度为490～530℃，时间为5～16小时。

10.根据权利要求8所述的一种改性碳纤维增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，时效处理的温度为215～260℃，时间为20～48小时。