[发明专利]一种层状梯度结构颗粒增强镁基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种层状梯度结构颗粒增强镁基合金复合材料，包括镁基合金和分布于所述镁基合金中的增强颗粒；所述增强颗粒由镁基合金的中间向两侧呈双向连续层状梯度分布，且所述增强颗粒的含量由中间向两侧逐层递增；所述增强颗粒为SiC、SiO₂、AlN、B₄C、碳纳米管和石墨烯中的一种或多种；

按质量百分比计，所述增强颗粒的总质量不超过层状梯度结构颗粒增强镁基合金复合材料质量的20％；每层增强颗粒的质量不超过层状梯度结构颗粒增强镁基合金复合材料质量的5％。

2.如权利要求1所述层状梯度结构颗粒增强镁基合金复合材料，其特征在于，按质量百分数计，所述镁基合金的组分包括2～8％的Al，1～10％的Sn和余量Mg。

3.如权利要求1所述的层状梯度结构颗粒增强镁基合金复合材料，其特征在于，所述增强颗粒的层数≥6。

4.如权利要求3所述的层状梯度结构颗粒增强镁基合金复合材料，其特征在于，所述增强颗粒的层数为8时，按质量百分比计，所述层状梯度结构颗粒增强镁基合金复合材料中增强颗粒的含量由中间层向外层依次独立地为：0～0.5％，0.5～2.0％，2.0～3.5％和3.5～5％。

5.权利要求1～4任一项权利要求所述的层状梯度结构颗粒增强镁基合金复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将层状梯度结构颗粒增强镁基合金复合材料的各层原料按照所述层状梯度结构进行逐层平整填铺，然后压制，得到预制坯料；

(2)将所述步骤(1)得到的预制坯料依次进行加压放电等离子烧结和热轧，得到层状梯度结构颗粒增强镁基合金复合材料。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中压制的压力为5～10MPa，压制的保压时间为6～10min。

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中加压放电等离子烧结的压力为40～50MPa。

8.如权利要求5或7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中加压放电等离子烧结的温度为450～550℃，升温至所述加压放电等离子烧结温度的升温速率为50～100℃/min，在加压放电等离子烧结温度下的保温时间为3～6min。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中加压放电等离子烧结的氛围为真空，真空度为5～20Pa。

10.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中热轧的温度为250～320℃，热轧的道次为1～3道次，热轧的总变形量为50～80％。