[发明专利]一种以稀土氧化物为增强体的轻金属复合材料

权利要求书

1.一种以稀土氧化物为增强体的轻金属复合材料的制备方法，其特征在于所述的以稀土氧化物为增强体的轻金属复合材料的成分化学式为Mg-X-RE_mO_n、Mg-Li-X-RE_mO_n、Al-X-RE_mO_n或Al-Li-X-RE_mO_n，按质量百分比含X≤10%，按体积百分比含RE_mO_n0.1~30%；其中当化学式为Mg-Li-X-RE_mO_n时，按质量百分比含Li 0.1~30%；当化学式为Al-Li-X-RE_mO_n时，按质量百分比含Li 0.1~10%；当化学式为Mg-X-RE_mO_n或Mg-Li-X-RE_mO_n时，X为铝、锌、锰、稀土、锆、硅中的一种或多种；当化学式为Al-X-RE_mO_n或Al-Li-X-RE_mO_n时，X为铜、锌、锰、稀土、镁、硅、钛中的一种或多种；

方法按以下步骤进行；

（1）按目标成分准备镁锭或铝锭作为原料，准备盐熔剂和增强体RE_mO_n；当目标成分为Al-Li-X-RE_mO_n或Mg-Li-X-RE_mO_n时，准备金属锂；当目标成分中X含量不为0时，准备含X成分，所述的含X成分为含有元素X的金属锭、化合物或合金；当目标成分为Mg-X-RE_mO_n时，盐熔剂为氯化钡、氯化镁、氯化钠和氯化钙的混合物，其中氯化钡占盐熔剂总质量的35~50%，氯化镁占盐熔剂总质量的10~20%，氯化钠占盐熔剂总质量的10~20%，其余为氯化钙和杂质，杂质占盐熔剂总质量≤1%；当目标成分为Al-X-RE_mO_n时，盐熔剂为氯化钾、氯化钠和冰晶石的混合物，其中氯化钾占盐熔剂总质量的20~50%，氯化钠占盐熔剂总质量的20~50%，冰晶石占盐熔剂总质量的20~60%；当目标成分为Al-Li-X-RE_mO_n或Mg-Li-X-RE_mO_n时，盐熔剂按质量百分比含氯化锂 65~85%，氟化锂 15~35%，溴化锂≤20%；增强体用量按目标成分理论所需量的1.1~1.4倍；增强体为盐熔剂总体积的1~50%；金属锂的用量按目标成分理论所需量的1.2~1.6倍；

（2）将盐熔剂置于粘土坩埚或石墨坩埚中，加热制成盐熔剂熔体；将增强体加入到盐熔剂熔体中，搅拌使增强体均匀分散，制成液固混合物；

（3）将液固混合物倒入常温的粘土坩埚或石墨坩埚中，冷却至常温得到前驱体；

（4）将熔炼坩埚预热至473~523K，然后将原料置于熔炼坩埚中，原料熔化形成原料熔体；当目标成分中X含量不为0时，将含X成分一同置于铁坩埚中共同形成原料熔体；其中当采用镁锭作为原料时，熔炼坩埚为铁坩埚，当采用铝锭作为原料时，熔炼坩埚为石墨坩埚；

（5）当目标成分为Mg-Li-X-RE_mO_n或Al-Li-X-RE_mO_n时，将用锡纸包裹的金属锂放入原料熔体中，搅拌混合均匀，再加入前驱体，继续搅拌混合均匀；然后静置使杂质成分和复合材料成分分离，形成浮渣和复合材料熔体；

（6）将复合材料熔体表面浮渣去除，然后将复合材料熔体的温度降至983±5K，浇铸制成以稀土氧化物为增强体的轻金属复合材料。

2.根据权利要求1所述的以稀土氧化物为增强体的轻金属复合材料的制备方法，其特征在于步骤（1）中，当目标成分的化学式为Mg-X-RE_mO_n或Mg-Li-X-RE_mO_n时，且当目标成分中X含量不为0时，所述的含X成分为金属铝、锌锭、氯化锰、镁稀土合金、镁锆合金、镁硅合金中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的以稀土氧化物为增强体的轻金属复合材料的制备方法，其特征在于步骤（1）中，当目标成分的化学式为Al-X-RE_mO_n或Al-Li-X-RE_mO_n时，且当目标成分中X含量不为0时，所述的含X成分为铝铜合金、锌锭、铝锰合金、铝稀土合金、金属镁、铝硅合金、铝钛合金中的一种或多种。