一种轻质复合金属材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及金属基复合材料领域，尤其涉及一种轻质复合金属材料及其制备方法。所述轻质复合金属材料包括骨肉增强体和具有仿生结构的骨架增强体，所述仿生结构为仿蛛网结构或仿女王海螺壳结构；所述骨架增强体的材料为不锈钢，所述骨肉增强体的材料为镁合金或铝合金。本发明专利技术通过3D打印设备制备具有仿生结构的骨架增强体，可以实现精确设计与控制，成品率高。此外，本发明专利技术在熔渗步骤中增加超声振动辅助熔渗，能加强熔渗效果。利用本发明专利技术制备方法制备出的轻质复合金属材料具有很好的致密度，致密度能达到99.0％～99.9％。本发明专利技术所述轻质复合金属材料具有成本低廉、成品率高等优势，且具有优秀的强韧性，在强度、塑性等力学性能方面具有优异的综合性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属基复合材料领域，尤其涉及一种轻质复合金属材料及其制备方法。

技术介绍

1、金属材料作为人类社会发展的基石，一直在各个领域中发挥着不可替代的作用。随着科技的飞速发展和人类对生活品质要求的提升，传统金属材料已经无法满足一些领域对材料性能的高要求。特别是在航空航天、汽车、电子、建筑等领域，对材料的轻量化、高强度、高导热导电性等方面的需求愈发迫切。在这种背景下，轻质金属材料应运而生，并逐渐成为了材料科学研究的热点。镁合金和铝合金是目前应用较为广泛的轻质金属材料，具有高比强度、高比弹性模量、高阻尼减震性、高导热性、高静电屏蔽性、高机械加工性和低密度等优点，被广泛应用于航空、航天、汽车、计算机、通讯和家电等行业。然而镁合金和铝合金等轻质金属材料的强度偏低，塑性较差，阻碍其进一步的工业化应用。

2、科学家们发现仿生结构能够为高性能轻质金属材料的开发提供新的思路和方法。通过对自然界中的生物材料，如贝壳、骨骼等进行分析和模仿，科学家们能够创造出具有类似生物材料性能的轻质金属材料。例如，自然界中的贝壳和骨骼具有优异的轻质、高强韧、高阻尼等性能，这本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种轻质复合金属材料，其特征在于，其包括骨肉增强体和具有仿生结构的骨架增强体，所述仿生结构为仿蛛网结构或仿女王海螺壳结构；

2.根据权利要求1所述的轻质复合金属材料，其特征在于，所述仿生结构为仿蛛网结构时，所述骨架增强体表现为底层多个同心圆环以不同半径向外延伸排列，圆环之间用连接柱连接，连接柱与最小圆环外圈相接与最大圆环的内圈相接，然后分层堆叠形成的骨架。

3.根据权利要求2所述的轻质复合金属材料，其特征在于，所述圆环的数量为3～10，所述圆环的半径为0.1mm～10mm，所述圆环的径向厚度为0.1mm～2mm，所述连接柱的宽度为0.2mm～0.4mm，相邻两...

【技术特征摘要】

1.一种轻质复合金属材料，其特征在于，其包括骨肉增强体和具有仿生结构的骨架增强体，所述仿生结构为仿蛛网结构或仿女王海螺壳结构；

2.根据权利要求1所述的轻质复合金属材料，其特征在于，所述仿生结构为仿蛛网结构时，所述骨架增强体表现为底层多个同心圆环以不同半径向外延伸排列，圆环之间用连接柱连接，连接柱与最小圆环外圈相接与最大圆环的内圈相接，然后分层堆叠形成的骨架。

3.根据权利要求2所述的轻质复合金属材料，其特征在于，所述圆环的数量为3～10，所述圆环的半径为0.1mm～10mm，所述圆环的径向厚度为0.1mm～2mm，所述连接柱的宽度为0.2mm～0.4mm，相邻两圆环之间的间隔为0.2mm～1mm，所述连接柱的轴向长度为0.4mm～1mm。

4.根据权利要求1所述的轻质复合金属材料，其特征在于，所述仿生结构为仿女王海螺壳结构时，采用三阶薄片平行堆叠成二阶薄片，三阶薄片为多个矩形基元组成的，三阶薄片在进行堆叠时是错位堆叠，薄片与薄片之间利用连接柱连接，二阶薄片堆叠成一阶薄片形成增韧三阶薄片结构。

5.根据权利要求4所述的轻质复合金属材料，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，张昊，付辉，邓皓玮，杜斌，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：