CN108486507A - 一种碳纤维增强镁基合金材料及其制备方法 - Google Patents

一种碳纤维增强镁基合金材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108486507A
CN108486507A CN201810678380.2A CN201810678380A CN108486507A CN 108486507 A CN108486507 A CN 108486507A CN 201810678380 A CN201810678380 A CN 201810678380A CN 108486507 A CN108486507 A CN 108486507A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon fiber
fiber reinforced
alloy material
base alloy
magnesium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201810678380.2A
Other languages
English (en)
Inventor
赵云飞
唐丽华
陆磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201810678380.2A priority Critical patent/CN108486507A/zh
Publication of CN108486507A publication Critical patent/CN108486507A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C49/00—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
    • C22C49/02—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments characterised by the matrix material
    • C22C49/04—Light metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C47/00—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
    • C22C47/14—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments by powder metallurgy, i.e. by processing mixtures of metal powder and fibres or filaments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C49/00—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
    • C22C49/14—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments characterised by the fibres or filaments

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明公开了一种碳纤维增强镁基合金材料，包含以下各成分，其质量分数百分比为：锌为0.01～0.1％，铁为0.02～0.5％，钙为0.01～0.08％，锰为0.1～0.9％，三氧化二铝为0.5～2.8％，碳化硅为1.2～3.8％，碳纤维为8.2～15.8％，余量为镁和不可避免的杂质。本发明还公开了一种碳纤维增强镁基合金材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将碳纤维置于500～600℃、2～3Pa的真空炉中，加热15～20min，冷却至25℃，于乙醇中浸泡2～3h，晾干，之后烘干，备用；(2)将步骤(1)中处理过的碳纤维和合金原料按照上述质量百分比进行混合，置于球磨机上，球磨30～40min，得到合金粉末；(3)将上述合金粉装入模具，制成压坯，放入温度为650～800℃的真空炉内烧结3～5h，冷却，得碳纤维增强镁基合金材料。本发明中的合金材料具有强度高，且制备工艺简单，易操作。

Description

一种碳纤维增强镁基合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及合金材料技术领域，特别是涉及一种碳纤维增强镁基合金材料及其制备方法。
背景技术
合金材料中，镁是最轻的结构材料，符合低能耗等环保节能要求，因而在汽车、电子、航空等工业领域被用来制备合金。其中，镁合金以其密度低、减震能力强和铸造成型工艺性能好等特点，在同其它轻质材料的竞争中取得明显优势，受到汽车、航空工业以及电子产业的青睐。镁合金既有金属的强度，而且重量轻也易于散热，抗压性较强，能满足3C产品高度集成化、轻薄化、微型化、抗摔撞及电磁屏蔽和散热的要求。镁合金导热性能和强度尤为突出，其硬度是传统塑料机壳的几倍。但镁熔点低，易燃烧，因而由镁制备得到的合金在温度接近其燃点的时候容易自身燃烧，发生火灾危险。传统镁合金仍然存在强度较低、韧性差和塑形加工困难等问题，使镁合金的应用受到了限制。
为此，有必要针对上述问题，提出一种碳纤维增强镁基合金材料及其制备方法，其能够解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳纤维增强镁基合金材料及其制备方法，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种碳纤维增强镁基合金材料，包含以下各成分，其质量分数百分比为：锌为0.01～0.1％，铁为0.02～0.5％，钙为0.01～0.08％，锰为0.1～0.9％，三氧化二铝为0.5～2.8％，碳化硅为1.2～3.8％，碳纤维为8.2～15.8％，余量为镁和不可避免的杂质。
优选的，包含以下各成分，其质量分数百分比为：锌为0.03～0.08％，铁为0.05～0.3％，钙为0.02～0.06％，锰为0.3～0.7％，三氧化二铝为1.1～2.3％，碳化硅为1.8～3.5％，碳纤维为9.8～13.5％，余量为镁和不可避免的杂质。
优选的，包含以下各成分，其质量分数百分比为：锌为0.05～0.06％，铁为0.1～0.2％，钙为0.03～0.05％，锰为0.4～0.5％，三氧化二铝为1.6～2.1％，碳化硅为2.2～2.8％，碳纤维为11.0～12.5％，余量为镁和不可避免的杂质。
优选的，所述三氧化二铝的质量分数百分比为1.9％。
优选的，所述碳化硅的质量分数百分比为2.5％。
优选的，所述碳纤维的质量分数百分比为11.8％。
优选的，所述不可避免的杂质含量不大于0.2％。
本发明还提供一种碳纤维增强镁基合金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将碳纤维置于500～600℃、2～3Pa的真空炉中，加热15～20min，冷却至25℃，于乙醇中浸泡2～3h，晾干，之后烘干，备用；
(2)将步骤(1)中处理过的碳纤维和合金原料按照上述质量百分比进行混合，置于球磨机上，球磨30～40min，得到合金粉末；
(3)将上述合金粉装入模具，制成压坯，放入温度为650～800℃的真空炉内烧结3～5h，冷却，得碳纤维增强镁基合金材料。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的碳纤维增强镁基合金材料具有强度高、可塑性好、抗应力和耐腐蚀性能均较好等优点，且制备工艺简单，易操作。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
本发明公开一种碳纤维增强镁基合金材料，包含以下各成分，其质量分数百分比为：锌为0.01～0.1％，铁为0.02～0.5％，钙为0.01～0.08％，锰为0.1～0.9％，三氧化二铝为0.5～2.8％，碳化硅为1.2～3.8％，碳纤维为8.2～15.8％，余量为镁和不可避免的杂质。
本发明还公开一种碳纤维增强镁基合金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将碳纤维置于500～600℃、2～3Pa的真空炉中，加热15～20min，冷却至25℃，于乙醇中浸泡2～3h，晾干，之后烘干，备用；
(2)将步骤(1)中处理过的碳纤维和合金原料按照上述质量百分比进行混合，置于球磨机上，球磨30～40min，得到合金粉末；
(3)将上述合金粉装入模具，制成压坯，放入温度为650～800℃的真空炉内烧结3～5h，冷却，得碳纤维增强镁基合金材料。
其中，所述三氧化二铝的质量分数百分比为1.9％。
其中，所述碳化硅的质量分数百分比为2.5％。
其中，所述碳纤维的质量分数百分比为11.8％。
其中，所述不可避免的杂质含量不大于0.2％。
下述以具体地实施例进行说明，以制备本发明中的碳纤维增强镁基合金材料。
实施例1
一种碳纤维增强镁基合金材料，包含以下各成分，其质量分数百分比为：锌为0.01％，铁为0.02％，钙为0.01％，锰为0.1％，三氧化二铝为0.5％，碳化硅为1.2％，碳纤维为8.2％，余量镁。
一种碳纤维增强镁基合金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将碳纤维置于500℃、2Pa的真空炉中，加热15min，冷却至25℃，于乙醇中浸泡2h，晾干，之后烘干，备用；
(2)将步骤(1)中处理过的碳纤维和合金原料按照上述质量百分比进行混合，置于球磨机上，球磨30min，得到合金粉末；
(3)将上述合金粉装入模具，制成压坯，放入温度为650℃的真空炉内烧结3h，冷却，得碳纤维增强镁基合金材料。
实施例2
一种碳纤维增强镁基合金材料，包含以下各成分，其质量分数百分比为：锌为0.03％，铁为0.05％，钙为0.02％，锰为0.3％，三氧化二铝为1.1％，碳化硅为1.8％，碳纤维为9.8％，余量镁。
一种碳纤维增强镁基合金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将碳纤维置于565℃、2.5Pa的真空炉中，加热18min，冷却至25℃，于乙醇中浸泡2.5h，晾干，之后烘干，备用；
(2)将步骤(1)中处理过的碳纤维和合金原料按照上述质量百分比进行混合，置于球磨机上，球磨35min，得到合金粉末；
(3)将上述合金粉装入模具，制成压坯，放入温度为720℃的真空炉内烧结5h，冷却，得碳纤维增强镁基合金材料。
实施例3
一种碳纤维增强镁基合金材料，包含以下各成分，其质量分数百分比为：锌为0.08％，铁为0.3％，钙为0.06％，锰为0.7％，三氧化二铝为2.3％，碳化硅为3.5％，碳纤维为13.5％，余量镁。
一种碳纤维增强镁基合金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将碳纤维置于565℃、2.5Pa的真空炉中，加热18min，冷却至25℃，于乙醇中浸泡2.5h，晾干，之后烘干，备用；
(2)将步骤(1)中处理过的碳纤维和合金原料按照上述质量百分比进行混合，置于球磨机上，球磨35min，得到合金粉末；
(3)将上述合金粉装入模具，制成压坯，放入温度为720℃的真空炉内烧结5h，冷却，得碳纤维增强镁基合金材料。
实施例4
一种碳纤维增强镁基合金材料，包含以下各成分，其质量分数百分比为：锌为0.1％，铁为0.5％，钙为0.08％，锰为0.9％，三氧化二铝为2.8％，碳化硅为3.8％，碳纤维为15.8％，余量镁。
一种碳纤维增强镁基合金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将碳纤维置于600℃、3Pa的真空炉中，加热20min，冷却至25℃，于乙醇中浸泡3h，晾干，之后烘干，备用；
(2)将步骤(1)中处理过的碳纤维和合金原料按照上述质量百分比进行混合，置于球磨机上，球磨40min，得到合金粉末；
(3)将上述合金粉装入模具，制成压坯，放入温度为800℃的真空炉内烧结5h，冷却，得碳纤维增强镁基合金材料。
上述实施例1～4中的镁基合金材料中，通过加入碳纤维能够大大增强该镁基合金材料的力学强度，其抗拉强度可达528MPa。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (8)

1.一种碳纤维增强镁基合金材料，其特征在于，包含以下各成分，其质量分数百分比为：锌为0.01～0.1％，铁为0.02～0.5％，钙为0.01～0.08％，锰为0.1～0.9％，三氧化二铝为0.5～2.8％，碳化硅为1.2～3.8％，碳纤维为8.2～15.8％，余量为镁和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的碳纤维增强镁基合金材料，其特征在于，包含以下各成分，其质量分数百分比为：锌为0.03～0.08％，铁为0.05～0.3％，钙为0.02～0.06％，锰为0.3～0.7％，三氧化二铝为1.1～2.3％，碳化硅为1.8～3.5％，碳纤维为9.8～13.5％，余量为镁和不可避免的杂质。
3.根据权利要求2所述的碳纤维增强镁基合金材料，其特征在于，包含以下各成分，其质量分数百分比为：锌为0.05～0.06％，铁为0.1～0.2％，钙为0.03～0.05％，锰为0.4～0.5％，三氧化二铝为1.6～2.1％，碳化硅为2.2～2.8％，碳纤维为11.0～12.5％，余量为镁和不可避免的杂质。
4.根据权利要求3所述的碳纤维增强镁基合金材料，其特征在于，所述三氧化二铝的质量分数百分比为1.9％。
5.根据权利要求3所述的碳纤维增强镁基合金材料，其特征在于，所述碳化硅的质量分数百分比为2.5％。
6.根据权利要求3所述的碳纤维增强镁基合金材料，其特征在于，所述碳纤维的质量分数百分比为11.8％。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的碳纤维增强镁基合金材料，其特征在于，所述不可避免的杂质含量不大于0.2％。
8.一种根据权利要求1中所述的碳纤维增强镁基合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将碳纤维置于500～600℃、2～3Pa的真空炉中，加热15～20min，冷却至25℃，于乙醇中浸泡2～3h，晾干，之后烘干，备用；
(2)将步骤(1)中处理过的碳纤维和合金原料按照上述质量百分比进行混合，置于球磨机上，球磨30～40min，得到合金粉末；
(3)将上述合金粉装入模具，制成压坯，放入温度为650～800℃的真空炉内烧结3～5h，冷却，得碳纤维增强镁基合金材料。
CN201810678380.2A 2018-06-27 2018-06-27 一种碳纤维增强镁基合金材料及其制备方法 Withdrawn CN108486507A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810678380.2A CN108486507A (zh) 2018-06-27 2018-06-27 一种碳纤维增强镁基合金材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810678380.2A CN108486507A (zh) 2018-06-27 2018-06-27 一种碳纤维增强镁基合金材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108486507A true CN108486507A (zh) 2018-09-04

Family

ID=63343370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810678380.2A Withdrawn CN108486507A (zh) 2018-06-27 2018-06-27 一种碳纤维增强镁基合金材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108486507A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110172652A (zh) * 2019-06-17 2019-08-27 江仁燕 一种短切碳纤维增强Mg-Al-Li系合金基复合材料

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4600661A (en) * 1984-06-15 1986-07-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Composite material with carbon reinforcing fibers and magnesium alloy matrix including zinc
JPH10330863A (ja) * 1997-05-28 1998-12-15 Suzuki Motor Corp Ｍｇ基複合材料又はＭｇ合金基複合材料の製造方法
CN103627936A (zh) * 2013-11-22 2014-03-12 江苏大学 一种刹车盘用碳纤维增强镁基复合材料及制备方法
CN106399878A (zh) * 2016-11-07 2017-02-15 南昌专腾科技有限公司 一种碳纤维增强镁基复合材料、制备系统及方法
US20170268088A1 (en) * 2014-02-21 2017-09-21 Terves Inc. High Conductivity Magnesium Alloy
CN107312984A (zh) * 2017-05-16 2017-11-03 苏州莱特复合材料有限公司 一种改性碳纤维增强镁基复合材料及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4600661A (en) * 1984-06-15 1986-07-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Composite material with carbon reinforcing fibers and magnesium alloy matrix including zinc
JPH10330863A (ja) * 1997-05-28 1998-12-15 Suzuki Motor Corp Ｍｇ基複合材料又はＭｇ合金基複合材料の製造方法
CN103627936A (zh) * 2013-11-22 2014-03-12 江苏大学 一种刹车盘用碳纤维增强镁基复合材料及制备方法
US20170268088A1 (en) * 2014-02-21 2017-09-21 Terves Inc. High Conductivity Magnesium Alloy
CN106399878A (zh) * 2016-11-07 2017-02-15 南昌专腾科技有限公司 一种碳纤维增强镁基复合材料、制备系统及方法
CN107312984A (zh) * 2017-05-16 2017-11-03 苏州莱特复合材料有限公司 一种改性碳纤维增强镁基复合材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈振华等: "《镁合金》", 31 July 2004, 化学工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110172652A (zh) * 2019-06-17 2019-08-27 江仁燕 一种短切碳纤维增强Mg-Al-Li系合金基复合材料

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101463440B (zh) 一种活塞用铝基复合材料及其制备方法
CN100580359C (zh) 经改进的转炉快烧结热自流修补料、制作工艺及应用
CN106478110A (zh) 一种ZrB2‑SiC复合陶瓷的制备方法
CN105198440A (zh) 耐热震性碳化硅坩埚及其制作工艺
CN102925765B (zh) 一种铝-磷-锶-稀土合金变质剂及其制备工艺
CN102168200B (zh) 一种高密度铱合金坯的制备方法
CN104674080A (zh) 镁铝合金材料及其制备方法
CN108486507A (zh) 一种碳纤维增强镁基合金材料及其制备方法
CN108330428A (zh) 防露装饰铝箔及其制备方法
CN104961444A (zh) 一种利用废铝灰制备高强耐用清水砖的方法
CN108715958A (zh) 一种镁铝合金材料及其制备方法
CN106191499B (zh) 粉末冶金法制备高硅铝合金的方法
CN108359862A (zh) 一种铝-镁合金板及其制备方法
CN103382537A (zh) 一种涡轮增压器压气机蜗壳
CN106631028A (zh) 一种金属复合镁碳化硅防弹陶瓷的制备工艺
CN105200282A (zh) 一种新型Mg-Al-TiB2-稀土元素中间合金及其制备方法
CN102586653A (zh) 一种汽车安全零部件的变质铸造铝合金的制备方法
CN105036699A (zh) 一种利用废铝灰制备的高强耐用清水砖
CN108526466B (zh) 夹芯板用芯材及其制备方法
CN105478780A (zh) 一种发动机用气缸盖粉末冶金制备方法
CN105618762A (zh) 一种钢结硬质合金注塑模芯
CN107523728A (zh) 一种镁合金及其制备方法
CN107473753B (zh) 一种rh精炼炉高热震微孔无铬不烧砖及其制备方法
CN109280832A (zh) 一种高强阻燃镁合金及其制备方法
CN103589973B (zh) 一种镁基非晶合金复合材料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20180904