[发明专利]一种环保增强型镁铝合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环保增强型镁铝合金材料，包括以下质量百分比的组分：镁25‑30％、铝10‑20％、纳米碳化硅10‑25％、锰4‑8％、铁2‑5％、铬5‑10％、碳纤维5‑10％。本发明中，先对碳纤维进行冷冻和变温处理，使得玄武岩纤维发生了形变，具有了螺旋卷绕的弯曲结构，提升了相互接触连接能力，使得碳纤维更好的与其他合金接触连接，随后又对碳纤维进行酸性溶液和紫外线辐射处理，提高了碳纤维的表面活性，最后将碳纤维与其他合金进行熔炼，碳纤维将多种合金紧密的连接在一起，明显提高了镁铝合金的力学性能。

技术领域

本发明涉及镁铝合金技术领域，尤其涉及一种环保增强型镁铝合金材料及其制备方法。

背景技术

碳纤维由碳元素组成的一种特种纤维。具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物，由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的密度小，因此比强度和比模量高。碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合，制造先进复合材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度及比模量在现有工程材料中是最高的。

镁铝合金是一种轻金属材料，具备密度小的优点，目前已经在手持电子设备、汽车、航空航天等领域中应用，同时镁铝合金外壳可使产品更豪华、美观，而且易于上色，但是于镁铝合金的原子结构特点，其塑性差，尚不能得到高强度的镁铝合金。

所以，研究一种将碳纤维与镁铝合金相结合的增强型合金材料是很必要的。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决镁铝合金原料融合程度不够，影响后续的镁铝合金的力学性能的问题，而提出的一种环保增强型镁铝合金材料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种环保增强型镁铝合金材料，包括以下质量百分比的组分：镁25-30％、铝10-20％、纳米碳化硅10-25％、锰4-8％、铁2-5％、铬5-10％、碳纤维5-10％。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述纳米碳化硅的平均直径在150-200纳米之间。

作为上述技术方案的进一步描述：

一种环保增强型镁铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：a.将玄武岩纤维放入到冷冻箱内进行冷冻处理，8-10h后取出，得到材料一，b.将材料一放置在加热箱中加热处理，5-10min后对加热箱降温处理，在加热箱内部温度降至常温后取出，得到材料二，c.将玄武岩纤维浸入到酸性溶液中，4-6min后取出用去离子水冲洗干净后，得到材料三，d.将材料三放置到紫外线辐照箱内进行辐照处理，30-60min后取出得到材料四，e.准备纯度95％以上的镁、铝、锰、铁、铬按一定质量分数配料，在保护气氛中熔炼，熔炼过程中加入材料四，保持温度在800℃，氩气气氛下保温1小时，退火，冷却，得到镁铝合金材料。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述b步骤中的加热处理的温度在1000-1200℃。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述c步骤中的酸性溶液为盐酸和醋酸的其中一种。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述e步骤中的保护气氛为CO₂与SF₆的混合气体。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：