專利名稱：一種原位ZrB<sub>2</sub>顆粒增強鎂基復合材料制備方法
技術領域：
一種原位顆粒增強鎂基復合材料制備方法。
背景技術：
由于原位內生法制備金屬基復合材料時，增強體在金屬基體中原位形核、長大，具有熱穩定性好，增強體表面潔凈無污染，且與基體界面相容性好，界面結合強度高等優點， 已成為21世紀鎂基復合材料研究和發展的主要方向。同時，在鎂合金熔煉過程中施加高能超聲，利用超聲處理熔體時產生的聲空化效應和聲流效應能使生成的顆粒在基體中彌散分布，同時改變增強體和第二相的大小及形貌。因此在鎂基復合材料的制備過程中將原位和超聲兩種手段結合起來，取得的效果良好。但目前利用該方法制備顆粒增強鎂基復合材料還未見報道。
發明內容
本發明的目的在于提供了一種原位顆粒增強鎂基復合材料制備方法，該方法利用KBF4和KJrF6價格十分便宜，不會提高鎂基復合材料生產成本。本發明是這樣來實現的，方法步驟為由Al、KBF4和K2&F6反應體系制得體積分數15-25%的中間合金，將200克純鎂放入坩堝中，在C02+SF6混合氣體保護下加熱至720°C，然后將預熱至200°C的中間合金加入到熔融態的熔體中，中間合金加入的加入量為5^-10%,升溫至740-760°C，同時，對熔體施加高能超聲，超聲功率為400 — 800W，靜置10-15min，扒渣、精煉，于710°C澆鑄到金屬模中，制備原位^B2顆增強鎂基復合材料。本發明的技術效果是本發明制備顆增強鎂基復合材料的微觀組織與傳統的鎂鋁系合金材AM60相比，第二相Mg17Al12由連續的網狀分頁變為顆粒狀，或短塊狀，增強相彌散分布于鎂基體中，宏觀分布均勻。
具體實施例方式本發明將通過以下實施例作進一步說明。例1 將工業KBF4和K2ZrF6 (Zr :B=1 2. 2)粉末在200°C烘烤8h，除去結晶水；然后將KBF4和KJrF6粉末在混料機上充分混合Mh ；將預熱200°C工業純鋁錠放入石墨坩堝， 利用電阻爐加熱至850°C，然后將KBF4和KJrF6粉末分批通過鐘罩壓入到鋁熔體中，制備體積分數為20%的Al- ZrB2中間合金備用。將200克純鎂放入坩堝中，在C02+SF6混合氣體保護下加熱至720°C，然后將預熱至200°C體積分數為20%的中間合金按5%量的加入到熔融態的熔體中，升溫至740°C，同時，對熔體施加功率為400W高能超聲，靜置15min， 扒渣、精煉，于710°C澆鑄到金屬模中，制備原位顆增強鎂基復合材料。例2 將工業KBF4和K2ZrF6 (Zr :B=1 2. 2)粉末在200°C烘烤8h，除去結晶水；然后將KBF4和KJrF6粉末在混料機上充分混合Mh ；將預熱200°C工業純鋁錠放入石墨坩堝，利用電阻爐加熱至850°C，然后將KBF4和KJrF6粉末分批通過鐘罩壓入到鋁熔體中，制備體積分數為25%的Al- ZrB2中間合金備用。將200克純鎂放入坩堝中，在C02+SF6混合氣體保護下加熱至720°C，然后將預熱至200°C體積分數為25%的中間合金按10%的量加入到熔融態的熔體中，升溫至760°C，同時，對熔體施加功率為800W高能超聲，靜置lOmin， 扒渣、精煉，于710°C澆鑄到金屬模中，制備原位顆增強鎂基復合材料。
權利要求
1. 一種原位顆粒增強鎂基復合材料制備方法，其特征方法步驟為由A1、KBF4和 K2ZrF6反應體系制得體積分數15-25%的中間合金，將200克純鎂放入坩堝中，在 C02+SF6混合氣體保護下加熱至720°C，然后將預熱至200°C的Al-ZrB2中間合金加入到熔融態的熔體中，中間合金加入的加入量為5% — 10%，升溫至740-760°C，同時，對熔體施加高能超聲，超聲功率為400 - 800W，靜置10-15min，扒渣、精煉，于710°C澆鑄到金屬模中，制備原位顆增強鎂基復合材料。
全文摘要
本發明公開了一種原位ZrB2顆粒增強鎂基復合材料制備方法。本發明的關鍵在于原位制備了ZrB2顆粒增強鎂基復合材料。該鎂基復合材料制備方法是在純鎂熔煉過程中添加了體積分數為15-25%的Al-ZrB2中間合金，同時對熔體施加高能超聲。Al-ZrB2中間合金由Al、KBF4和K2ZrF6反應體系制得，由于KBF4和K2ZrF6價格十分便宜，不會提高鎂基復合材料生產成本，而且工藝簡單、安全可靠，操作方便，且無三廢污染。本發明的技術效果是本發明制備ZrB2顆增強鎂基復合材料的微觀組織與傳統的鎂鋁系合金材AM60相比，第二相Mg17Al12由連續的網狀分頁變為顆粒狀，或短塊狀，增強相彌散分布于鎂基體中，宏觀分布均勻。
文檔編號C22C1/03GK102352449SQ201110306599
公開日2012年2月15日 申請日期2011年10月12日 優先權日2011年10月12日
發明者閆洪, 黃文先 申請人:南昌大學