一种碳化锆颗粒、碳化锆颗粒增强镁基复合材料及其制备方法技术

技术编号:43369240 阅读:21 留言:0更新日期:2024-11-19 17:50
本发明专利技术公开了一种碳化锆颗粒、碳化锆颗粒增强镁基复合材料及其制备方法,属于碳化锆颗粒制备技术领域。本发明专利技术通过与镁熔体的气液反应将CO<subgt;2</subgt;和或CO气体中的碳源固化为纳米级的碳粉末,并通过添加镁锆中间合金,在镁熔体中原位反应产生碳化锆颗粒,同时熔体中均匀分散的纳米碳材促进了碳化锆颗粒增强镁基复合材料中碳化锆颗粒的均匀分布,从而创造出具有较高缺陷密度和反应活性的碳反应原料,显著降低碳化锆陶瓷颗粒的合成温度,还有效避免了杂质的引入,从而显著提高镁基复合材料制备的力学性能和制备效率;本发明专利技术提供的方法制备采用短流程、低成本的液态冶金方法,避免了直接添加粉末的安全风险,实现了碳化锆颗粒的合成及对镁基体的协同强化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳化锆颗粒制备,尤其是涉及一种碳化锆颗粒、碳化锆颗粒增强镁基复合材料及其制备方法


技术介绍

1、碳化锆(zrc)颗粒由于其高硬度和良好的耐磨性,常用于制备耐磨涂层,用于保护金属表面,提高其耐磨损和耐腐蚀性能。这些涂层可以应用于切削工具、模具、轴承和其他工业部件。同时,碳化锆具有高的熔点和优异的高温力学性能,因此纳米碳化锆颗粒可以用于制备高温下的结构材料,如航空航天领域的发动机部件和热障涂层。这些应用领域展示了碳化锆纳米颗粒的多样性和潜力。

2、目前,碳化锆颗粒的合成方法主要包括以下几种:

3、(1)高温碳热还原法,这是一种传统的合成方法,通过将锆的氧化物与碳源(如碳黑、石墨等)混合,在高温下(通常在2000℃以上)进行反应。反应过程中,碳与锆的氧化物发生化学反应,生成碳化锆。这种方法可以在大气或惰性气体气氛中进行。

4、(2)化学气相沉积法(cvd),cvd法是利用气体原料在高温下进行化学反应,生成固态碳化锆。通常使用锆的卤化物和烃类气体作为原料,在1000℃至1500℃的温度范围内进行沉积。

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【技术保护点】

1.一种碳化锆颗粒、碳化锆颗粒增强镁基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种碳化锆颗粒、碳化锆颗粒增强镁基复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S1中碳源气体为CO2、CO中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的一种碳化锆颗粒、碳化锆颗粒增强镁基复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S1中对碳源气体进行除杂处理指去除气体中的碱性杂质和水分,采用的方法为使气体依次通过纯硫酸和丙二醇液体洗气瓶。

4.根据权利要求1所述的一种碳化锆颗粒、碳化锆颗粒增强镁基复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S2中碳源气体的通气速度...

【技术特征摘要】

1.一种碳化锆颗粒、碳化锆颗粒增强镁基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种碳化锆颗粒、碳化锆颗粒增强镁基复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤s1中碳源气体为co2、co中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的一种碳化锆颗粒、碳化锆颗粒增强镁基复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤s1中对碳源气体进行除杂处理指去除气体中的碱性杂质和水分,采用的方法为使气体依次通过纯硫酸和丙二醇液体洗气瓶。

4.根据权利要求1所述的一种碳化锆颗粒、碳化锆颗粒增强镁基复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤s2中碳源气体的通气速度为0.5~1.5l/min,通气时间为20min~2h,使碳纳米粉末含量为1~5wt%;搅拌状态指搅拌速率为1000~1800r/min。

5.根据权利要求1所述的一种碳化锆颗粒、碳化锆颗粒增强镁基复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤s2中镁合金为包含不与碳元素反应元素的任意镁合金,纯镁或镁合金熔融于720℃、保护气氛下进行,...

【专利技术属性】
技术研发人员:李雪健张轩昌王晓军施海龙胡小石徐超卢振
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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