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专利号: 2018112834657
申请人: 江苏理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 冶金;黑色或有色金属合金;合金或有色金属的处理
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种Al2Ca颗粒和碳纳米管混杂增强超轻镁锂基复合材料,其特征在于:以β-Li单相超轻镁锂合金为基体,以微米/亚微米尺度Al2Ca颗粒和碳纳米管为增强相,具体包含以重量百分比计的下列组分:5~20wt.%的微米尺度Al2Ca颗粒,1~5wt.%的亚微米尺度Al2Ca颗粒,0.5~3wt%的表面镀镍碳纳米管,11~25wt.%的Li,余量为Mg,杂质元素Si、Fe、Cu和Ni的总量小于0.02wt.%。

2.根据权利要求1所述的Al2Ca颗粒和碳纳米管混杂增强超轻镁锂基复合材料,其特征在于:微米尺度Al2Ca颗粒粒径为5~30μm。

3.根据权利要求1所述的Al2Ca颗粒和碳纳米管混杂增强超轻镁锂基复合材料,其特征在于:亚微米尺度Al2Ca颗粒粒径为0.01~5μm。

4.根据权利要求1所述的Al2Ca颗粒和碳纳米管混杂增强超轻镁锂基复合材料,其特征在于:碳纳米管为单壁或多壁碳纳米管。

5.根据权利要求1所述的Al2Ca颗粒和碳纳米管混杂增强超轻镁锂基复合材料,其特征在于:碳纳米管的长径比大于20。

6.权利要求1-5任一所述的Al2Ca颗粒和碳纳米管混杂增强超轻镁锂基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步,将微米/亚微米尺度Al2Ca颗粒与镁粉混合,混合后在行星球磨机中球磨,得到复合粉末,对球磨得到的复合粉末进行预压,得到预压块;

第二步,采用化学镀方法对对碳纳米管进行表面镀镍,得到镀镍碳纳米管;收集镀镍后的碳纳米管,清洗并干燥。

第三步,按照复合材料基体的成分要求,扣除第一步中加入的镁粉,计算剩余元素配比并熔炼;待基体合金熔化后向熔体中分别加入上述预压块和镀镍碳纳米管,继续熔炼并铸造成形,最后得到Al2Ca颗粒和碳纳米管混杂增强超轻镁锂基复合材料。

7.根据权利要求6所述的Al2Ca颗粒和碳纳米管混杂增强超轻镁锂基复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤一中,Al2Ca颗粒与镁粉的质量比为1:4~4:1。

8.根据权利要求6所述的Al2Ca颗粒和碳纳米管混杂增强超轻镁锂基复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤一中,预压压力为10~40MPa,时间为1~10min。

9.根据权利要求6所述的Al2Ca颗粒和碳纳米管混杂增强超轻镁锂基复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤三中,熔炼采用密封惰性气氛下的感应熔炼,熔炼过程中施加感应熔炼自带的电磁搅拌和外加的机械搅拌。

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