一种超声辅助自浸渗氧化铝增强镁基复合材料的制备方法技术

一种超声辅助自浸渗氧化铝增强镁基复合材料的制备方法，属于镁基复合材料制备技术领域，解决现有的镁基复合材料制备方法单一、时间长、成本高、孔隙填充不完全、强塑性提升不协调的技术问题，解决方案为：首先，基于冷冻铸造法，通过低温烧结制得了具有一定强度的，高孔隙率的层状多孔氧化铝陶瓷预制体。随后，在无压浸渗的基础上引入超声机械震动超声复合方式，使合金液更充分的填充至陶瓷片层和陶瓷骨架之间，达到了良好界面结合效果实现了复合材料强塑性协同提升。本发明专利技术可一次性实现不同配比、冷速、尺度的复合材料高通量制备，操作时间短，浸渗速度快，可批量制备复合材料，也可制备特定工件。特定工件。特定工件。

【技术实现步骤摘要】
一种超声辅助自浸渗氧化铝增强镁基复合材料的制备方法


[0001]本专利技术属于镁基复合材料制备
，具体涉及的是一种超声辅助自浸渗氧化铝增强镁基复合材料的制备方法。

技术介绍

[0002]资源和环境成为人类可持续发展的首要前提，镁及镁合金作为一种具有重要战略意义的新材料，在全球范围内掀起了广泛的开发和应用热潮，交通运输、电子工业、军工、生物医用、航空航天等领域纷纷将镁合金定为未来研发的重要方向之一。镁合金作为金属结构材料，具有良好的尺寸稳定性、导热导电性、高阻尼以及电磁屏蔽等性能，因其具备易回收再利用的特性，所以被称之为“21世纪绿色工程材料”。镁合金作为理想的轻质材料却具有强度低、弹性模量低、热膨胀系数高、热稳定性差、不耐磨等缺点。而陶瓷具有强度高、熔点高、热稳定性好、硬度大、耐磨、价格低廉等优点。因此将陶瓷颗粒加入到镁合金中制得的镁基复合材料，具有高比强度、高比模量、耐磨、耐热、导电、导热、抗辐射、低热膨胀系数等优良性能。
[0003]早期有学者发现贝壳是通过95vol.%的CaCO3和5vol.%的有机物构成类似于“砖和泥”的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声辅助自浸渗氧化铝增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将氧化铝粉体、硅溶胶、分散剂和去离子水放入刚玉球磨罐中，用球磨机以转速100rpm~400rpm球磨10h~20h，制得混合均匀的浆料；其中，分散剂的质量百分数含量占原料总质量的0.5wt.%~2wt.%，固相的体积百分数含量占原料总体积的30vol.%，并且氧化铝粉体的体积百分数含量占固相体积百分数含量的15vol.%~30vol.%，硅溶胶中二氧化硅的体积百分数含量占固相体积百分数含量的0~15vol.%；S2、将步骤S1制得的浆料放入真空箱中进行除气处理，真空箱内的气压为
‑
0.08MPa~
‑
0.1MPa，除气时间为10min~20min；S3、将步骤S2除气处理后的浆料倒入管制模具中，放置在低温恒温槽内的铜板上进行冷冻，冷冻温度为
‑
10℃~
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80℃，制得冷冻生坯；S4、将步骤S3制得的冷冻生坯置于真空冷冻干燥机中使冰升华，真空冷冻干燥机的真空度为10Pa~50Pa，冷冻干燥的时间为24h~170h；S5、将步骤S4冷冻干燥后的生坯进行低温烧结，由室温加热至800℃~1000℃，升温速率为5℃/min~10℃/min，保温2h~4h；然后随炉冷却到室温，制得多孔氧化铝陶瓷预制体；S6、将步骤S5制得的多孔氧化铝陶瓷预制体通过铁丝固定在网状机械震动平台上，然后放入加热炉中保温1h~3h，温度为：520℃~560℃，留待后步使用；S7、首先，将坩埚进行预热，预热温度为500℃~550℃；其次，取出预热后的坩埚，在坩埚内壁上均匀涂刷涂敷剂；再次，将内壁涂刷涂敷剂的坩埚放入熔炼炉中，直至坩埚温度升至740℃~800℃；最后，将镁合金放入坩埚内，熔炼炉中持续通入保护气，待固态合金完全熔化为合金液后降温至700℃~740℃保温，留待后步使用；S8、取出步骤S6保温后的多孔氧化铝陶瓷预制体，将多孔氧化铝陶瓷预制体悬挂在熔炼炉上方的机械震动平台上，并且保证多孔氧化铝陶瓷预制体的温度与合金液温度一致，留待后步使用；S9、首先，在距超声杆下端2cm~...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓坤坤，白泽鑫，聂凯波，徐超，王晓军，史权新，杜泽琦，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：