[发明专利]一种无压浸渗制备镁铝合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无压浸渗制备镁铝合金的方法，方法包括如下步骤：提供粉煤灰颗粒；对粉煤灰颗粒进行预处理；提供ZrB₂颗粒、Ti粉以及Cu粉，其中ZrB₂颗粒粒径为50‑100μm；Ti粉颗粒粒径为30‑40μm，Cu粉颗粒粒径为50‑100μm；球磨ZrB₂颗粒、Ti粉以及Cu粉，得到第一混合粉末；混合第一混合粉末以及经过预处理的粉煤灰，得到第二混合粉末；对第二混合粉末进行冷等静压，得到第一混合物成型体；将第一混合物成型体放入石墨模具；将镁铝合金锭放置在第一混合物成型体上，得到待浸渗组合体；对待浸渗组合体进行浸渗热处理。由本发明的方法制备的镁铝合金抗拉强度高、抗弯强度高、表面硬度高。

技术领域

本发明属于镁铝合金技术领域，涉及一种无压浸渗制备镁铝合金及其制备方法。

背景技术

近些年，镁基复合材料成为继铝基复合材料之后又一具有竞争力的轻金属基复合材料，其主要特点是密度低、比强度和比刚度高，同时还具有良好地耐磨性、耐高温性、耐冲击性、优良的减震性能及良好的尺寸稳定性和铸造性能等特点；此外，它还具有良好的阻尼性能、电磁屏蔽性和储氢性能，是一类优秀的结构与功能材料，也是当今高新技术领域中最有希望采用的复合材料之一。镁基复合材料在航空航天、军工制造、汽车工业、电子封装等领域中具有巨大的应用前景。基于以上优点，陶瓷增强镁基复合材料就成为轻量化首选材料，另外，高陶瓷体积分数的高耐磨性轻质复合材料的应用需求也日益增加，其制备技术是国内外众多研究者们关注的热点，也是研究难点。

现有技术提出过无压浸渗方法制备的镁金属复合材料，但是这种复合材料制备方法存在以下缺陷：1、选用B4C作为增强颗粒，增强效果有限，由于该方法工艺和成分配比的限制，该方法不能使用其它效果更好的增强颗粒。2、使用单一的诱导金属颗粒，导致浸渗效果有限。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无压浸渗制备镁铝合金及其制备方法，从而克服现有技术的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种无压浸渗制备镁铝合金的方法，其特征在于：方法包括如下步骤：提供粉煤灰颗粒；对粉煤灰颗粒进行预处理；提供ZrB₂颗粒、Ti粉以及Cu粉，其中ZrB₂颗粒粒径为50-100μm；Ti粉颗粒粒径为30-40μm，Cu粉颗粒粒径为50-100μm；球磨ZrB₂颗粒、Ti粉以及Cu粉，得到第一混合粉末；混合第一混合粉末以及经过预处理的粉煤灰，得到第二混合粉末；对第二混合粉末进行冷等静压，得到第一混合物成型体；将第一混合物成型体放入石墨模具；将镁铝合金锭放置在第一混合物成型体上，得到待浸渗组合体；对待浸渗组合体进行浸渗热处理。

优选地，上述技术方案中，其中，对粉煤灰颗粒进行预处理包括如下步骤：对粉煤灰颗粒进行球磨，使得粉煤灰颗粒的粒径为50-70μm；对球磨后的粉煤灰颗粒进行超声分散；将超声分散后的粉煤灰颗粒进行第一煅烧处理；将第一煅烧处理后的粉煤灰颗粒进行酸洗；对酸洗后的粉煤灰颗粒进行表面镀铜。

优选地，上述技术方案中，第一煅烧处理具体为：煅烧温度为800-900℃，升温速率为20-30℃/分钟，煅烧处理时间为4-6h。

优选地，上述技术方案中，表面镀铜的步骤具体为：将酸洗后的粉煤灰颗粒放入氢氧化铜悬浊液，得到混合悬浊液；对混合悬浊液进行机械搅拌；过滤机械搅拌后的混合悬浊液，得到粉煤灰/氢氧化铜混合物；对粉煤灰/氢氧化铜混合物进行第二煅烧，得到表面镀铜的粉煤灰颗粒。

优选地，上述技术方案中，其中，第二煅烧的工艺具体为：煅烧温度为500-600℃，煅烧时间为5-6h。