[发明专利]一种混合相增强镁基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种混合相增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、预处理：称取镁合金粉85g，纳米金刚石颗粒0.045g，硼酸镁晶须5.5g，清洗过的钢球1800g，保证球料比为20:1；将称量好的纳米金刚石颗粒和硼酸镁晶须置入酒精溶液中，超声分散30min，然后机械搅拌30min，然后加入称量好的镁合金粉，超声分散并进行机械搅拌30min，然后将混合粉末溶液置于干燥箱中，室温下吹至粉末完全干燥，将干燥的粉末用80目的筛网过筛，制备得到混合粉末，备用；

步骤2、高能球磨:将清洗处理后的球磨罐放入真空手套箱，在球磨罐中放入步骤1制备得到的混合粉末及磨球钢球；球磨罐抽真空处理，随后充入氩气，球磨过程中氩气条件保护；设置球磨转速400r/min，球磨时间按如下周期设置：球磨15min，停滞球磨20min，反复球磨共计3h；球磨设备采用行星式球磨机；球磨3h后的混合粉静置降温，保证球磨罐温度降至室温；将球磨罐放入真空手套箱，打开球磨罐，使用200目筛网进行粉末进行磨球与混合粉的分离，得到球磨后的混合粉；

步骤3、真空热压成坯：将球磨后的混合粉装入不锈钢模具，并置入真空热压烧结炉中进行抽真空处理，对粉末进行压实处理；真空烧结炉中卸载压力，降温至室温，去除真空状态；脱模，取出坯件，真空手套箱中放置坯件，得到压实坯件，压实坯件的尺寸如下：直径为44-46mm，长度为25-30mm；真空热压烧结炉内的真空度为3×10^-3Pa，真空热压烧结炉内的温度为150-200℃；真空热压烧结炉内的压力为350MPa，压实处理后保温时间为15min；

步骤4、热挤压处理：在挤压平台上放置热挤压模具，热挤压模具四壁均匀涂覆硬脂酸锌润滑剂，凹模位置均匀涂覆机油；校正挤压模孔心位置，保证完全对应四柱液挤压机压头；将压实坯件放入热挤压模具中；热挤压模具外放置电阻丝加热炉，保温棉覆盖，逐步升温；启动液压装置，进行热挤压，挤压载荷90吨，模具内样品顶端所受载荷500MPa；挤出样品，降温，卸载模具，热挤压制备得到的复合材料棒材；升温速率为1℃/s，升温时间为0.5-1.5h，温度升至300℃；

所述镁合金粉粉末粒度50μm，化学成分5.1wt％Zn，0.18wt％Zr，余量为镁；所述硼酸镁晶须呈短纤维状且表面相对光滑，晶须直径范围为0.5～1.5μm，长度为10～80μm，长径比为5～20；所述纳米金刚石颗粒的粒度为3～20nm。

2.一种由权利要求1所述的制备方法制备得到的混合相增强镁基复合材料。