CN111560572A - 一种连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种连续碳纤维增强镁‑铝双金属基复合材料及其制备方法，属于高性能金属基复合材料技术领域。本发明先制备出连续碳纤维增强镁基复合材料丝材作为增强体，然后将该增强体与铝合金复合，制备连续碳纤维增强镁‑铝双金属基复合材料；镁合金与连续碳纤维的浸润性好，浸渗形成的缺陷少，而且镁合金与连续碳纤维之间的界面反应少，不会产生界面有害脆性产物，不会损伤连续碳纤维；铝合金不会与碳纤维直接接触反应，避免了传统连续碳纤维增强铝基复合材料制备中因碳纤维与铝合金之间界面润湿性差导致的浸渗困难和制备缺陷多的问题，以及碳纤维与铝合金之间严重的界面反应引起的有害界面脆性相生成和纤维性能受损的问题。

Description

一种连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高性能金属基复合材料技术领域，尤其涉及一种连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料及其制备方法。
背景技术
连续碳(石墨)纤维增强铝基复合材料具有高比强度、高比模量、低热膨胀系数、耐腐蚀和抗热老化等优良的综合性能，作为传统复合材料的有力竞争者和替代者而备受国内外研究者重视。如何实现该类复合材料的高性能制备是目前其走向工程应用面临的关键技术。
由于碳(石墨)纤维束含1000～12000根纤维丝，每根纤维丝直径是6～8微米，纤维丝之间的空隙尺寸为微米或亚微米级别，热压扩散法、粉末冶金法等固态制备法难以实现纤维束内纤维丝与铝合金的充分复合。因此，目前该类复合材料的主要制备方法为液态压力浸渗法，其基本技术思路为：将连续碳(石墨)纤维束通过编织或机织方法制备成纤维预制体，然后采用挤压铸造法、真空吸渗法或气压浸渗法等工艺将液态铝合金强迫渗透至纤维预制体及其内部纤维束中进行高温复合，冷却后脱模制得连续碳(石墨)纤维增强铝基复合材料。
大量研究表明，目前，制备连续碳(石墨)纤维增强铝基复合材料的液态压力浸渗法存在如下技术难点：(1)液态压力浸渗制备中C/Al之间界面反应严重且不易控制，后果一是生成脆性的Al4C3界面相而形成潜在裂纹源，二是使增强纤维的性能受损而无法发挥其增强作用，以上两点会严重恶化复合材料的力学性能，且其性能的稳定性较差；(2)C/Al之间的润湿性非常差，但为了减少(1)所述的界面反应程度，制备时需降低复合温度和减少C/Al之间的接触时间，因此液态铝合金渗透进入纤维束内间隙的难度极大，容易存在微空洞或微疏松等浸渗不足缺陷，这些缺陷都是复合材料承载时萌生微裂纹的源头。
综上所述，改善碳(石墨)纤维与铝合金基体之间界面润湿性并避免有害界面反应，是液态浸渗法制备中减少复合材料微观组织缺陷、提高致密度和力学性能的关键技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料及其制备方法，所制备的连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料微观缺陷少，致密度高且具有优异的力学性能。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将连续碳纤维与液态镁合金进行第一复合，得到连续碳纤维增强镁基复合材料丝材；
将所述连续碳纤维增强镁基复合材料丝材进行叠层，得到增强体；
将所述增强体与液态铝合金进行第二复合，得到连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料。
优选的，所述连续碳纤维为碳纤维或石墨纤维。
优选的，所述液态镁合金中的镁合金为铸造镁合金，所述液态镁合金的温度为600～650℃。
优选的，进行所述第一复合之前，还包括将所述连续碳纤维进行预处理，所述预处理的温度为350～450℃，保温时间为20～30min；
所述预处理在氩气氛围下进行，所述氩气氛围的压力为0.05～0.1MPa。
优选的，所述第一复合在超声振动条件下进行，所述超声振动条件为：功率为140～200W，振幅为30～60μm，频率为15～20kHz。
优选的，所述连续碳纤维以0.1～0.15m/s的速度连续通过所述液态镁合金，所述第一复合的时间为1.33～2s。
优选的，所述连续碳纤维增强镁基复合材料丝材中，镁合金的体积分数为50～60％，连续碳纤维的体积分数为40～50％。
优选的，所述叠层的过程包括先将所述连续碳纤维增强镁基复合材料丝材平行排布后，横向缝编固定，然后进行单向叠层或正交叠层。
优选的，所述液态铝合金的温度为650～700℃，所述第二复合的时间为120～180s。
本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料，所述连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料中，镁合金的体积分数为20～30％，铝合金的体积分数为30～45％，连续碳纤维的体积分数为35～40％。
本发明提供了一种连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料的制备方法，包括以下步骤：将连续碳纤维与液态镁合金进行第一复合，得到连续碳纤维增强镁基复合材料丝材；将所述连续碳纤维增强镁基复合材料丝材进行叠层，得到增强体；将所述增强体与液态铝合金进行第二复合，得到连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料。
本发明先制备出连续碳纤维增强镁基复合材料丝材作为增强体，然后将该增强体与铝合金复合，制备连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料；其中，镁合金与连续碳纤维的浸润性好，浸渗形成的缺陷少，而且镁合金与连续碳纤维之间的界面反应少，二者的界面相容性好，不会产生界面有害脆性产物，不会损伤连续碳纤维；本发明先将镁合金与连续碳纤维直接接触复合，然后再将铝合金基体填充至增强体骨架中，铝合金不会与碳纤维直接接触反应，避免了传统连续碳纤维增强铝基复合材料制备中因碳纤维与铝合金之间界面润湿性差导致的浸渗困难和制备缺陷多的问题，以及碳纤维与铝合金之间严重的界面反应引起的有害界面脆性相生成和纤维性能受损的问题。
实施例的结果表明，本发明制备的连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料微观组织缺陷少、致密度高(高于99.5％)，同时具有优异的力学性能，在航空航天、交通运输等对减重有迫切需求的工程领域有着广泛的应用前景。
本发明所述方法中，连续碳纤维无需特殊涂层处理即可与普通镁合金及铝合金直接复合制备出综合性能优异的双金属基复合材料，具有制备流程短、效率高和成本低等优势，可实现批量化工业生产。
本发明制备的连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料以铝合金作为基体材料，具有耐热老化和耐腐蚀的优点，可实现高性能碳(石墨)纤维增强双金属基复合材料构件的规模化制备，在航空航天器结构领域具有良好的应用潜力。
附图说明
图1为实施例1制备的连续M40J纤维增强AZ91D/ZL301双金属基复合材料的光学显微和SEM微观组织结构图；
图2为实施例2制备的连续T700S纤维增强AZ91D/ZL205双金属基复合材料的光学显微和SEM微观组织结构图。
具体实施方式
本发明提供了一种连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将连续碳纤维与液态镁合金进行第一复合，得到连续碳纤维增强镁基复合材料丝材；
将所述连续碳纤维增强镁基复合材料丝材进行叠层，得到增强体；
将所述增强体与液态铝合金进行第二复合，得到连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料。
在本发明中，若无特殊说明，所需制备原料均为本领域技术人员熟知的市售商品。
本发明将连续碳纤维与液态镁合金进行第一复合，得到连续碳纤维增强镁基复合材料丝材。在本发明中，所述连续碳纤维优选为碳纤维或石墨纤维；本发明对所述连续碳纤维的来源和种类没有特殊的限定，选用本领域熟知种类的市售商品即可。在本发明的实施例中，所述碳纤维具体为T300、T700S或T800；所述石墨纤维具体为M40J、M50J或M60J。在本发明中，所述连续碳纤维优选以纤维束的形式使用，每束纤维束优选包含6千根纤维。
进行所述第一复合之前，本发明优选还包括将所述连续碳纤维进行预处理，所述预处理的温度优选为350～450℃，更优选为400℃，保温时间优选为20～30min，更优选为23～26min；所述预处理优选在氩气氛围下进行，所述氩气氛围的压力优选为0.05～0.1MPa。在本发明中，所述预处理优选在真空管式炉中进行，本发明优选先将所述真空管式炉抽真空至(1～5)×10-3Pa，然后再通入氩气直至达到所述氩气氛围的压力。本发明通过预处理实现纤维表面高分子有机胶的挥发和去除。
在本发明中，所述液态镁合金中的镁合金优选为铸造镁合金，本发明对所述铸造镁合金没有特殊的限定，选用本领域熟知的市售商品即可，在本发明的实施例中，所述铸造镁合金具体可以为AS41、AM50或AM60。在本发明中，所述液态镁合金的温度优选为600～650℃，更优选为620～640℃。本发明对所述液态镁合金的制备过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程直接将镁合金在氩气保护氛围下进行熔炼制备液态镁合金即可；所述熔炼的温度优选与所述液态镁合金的温度相同。在本发明的实施例中，具体是将镁合金置于熔池中进行熔炼。
本发明优选将所述液态镁合金置于镁合金熔池中进行第一复合；所述镁合金熔池的温度优选与所述液态镁合金的温度相同；所述镁合金熔池优选采用氩气保护，所述氩气的压力优选为0.05～0.1MPa，更优选为0.06～0.08MPa。
在本发明中，所述第一复合优选在超声振动条件下进行，所述超声振动条件优选为：功率为140～200W，振幅为30～60μm，频率为15～20kHz；所述功率更优选为150～180W，进一步优选为160～170W；所述振幅更优选为35～50μm，进一步优选为40～45μm；所述频率更优选为16～18kHz，进一步优选为16.5～17.5kHz。在本发明中，所述镁合金熔池优选置于陶瓷圆筒内，所述陶瓷圆筒的侧面上水平开设有两个圆孔，连续碳纤维束从一个圆孔进入镁合金熔池，从另一个圆孔出来，实现连续碳纤维束均匀通过圆筒内的镁合金熔池。本发明对所述陶瓷圆筒没有特殊的限定，本领域熟知的能够实现上述功能的陶瓷圆筒均可。本发明优选在所述镁合金熔池内的纤维束上方施加超声振动，所述超声振动优选通过探入所述镁合金熔池的超声振动头实现；所述超声振动头优选从陶瓷圆筒上方探入液态镁合金熔池内；本发明对所述超声振动头探入镁合金熔池的深度没有特殊的限定，能够使得所述超声振动头末端接触到镁合金熔池内连续通过的连续碳纤维束即可。
本发明利用超声振动辅助完成液态镁合金向连续碳纤维的纤维束内部的充分浸渗。
在本发明所述第一复合的过程中，所述连续碳纤维优选以0.1～0.15m/s的速度连续通过所述液态镁合金，更优选为0.12～0.13m/s，所述第一复合的时间优选为1.33～2s，更优选为1.5s～1.6s，本发明所述第一复合的时间指的是连续碳纤维束在陶瓷圆筒内的停留时间。
在所述第一复合的过程中，镁合金浸渗入纤维束内纤维丝之间的孔隙，形成复合丝材。
完成所述第一复合后，本发明优选在所述镁合金熔池出口处将所得复合物冷却，得到连续碳纤维增强镁基复合材料丝材。本发明对所述冷却的过程没有特殊的限定，采用本领域熟知的过程进行即可。
在本发明中，所述连续碳纤维增强镁基复合材料丝材中，镁合金的体积分数优选为50～60％，更优选为55％，连续碳纤维的体积分数优选为40～50％，更优选为45％。在本发明中，所述连续碳纤维与液态镁合金的用量能够满足上述体积分数即可。在所述连续碳纤维增强镁基复合材料丝材中，纤维丝与镁之间通过物理结合的形式共存，此外，镁合金中含有少量铝元素，与碳纤维之间产生的微量化学反应能够形成化学结合。
得到连续碳纤维增强镁基复合材料丝材后，本发明将所述连续碳纤维增强镁基复合材料丝材进行叠层，得到增强体。在本发明中，所述叠层的过程优选包括先将所述连续碳纤维增强镁基复合材料丝材平行排布后，横向缝编固定，然后进行单向叠层或正交叠层。进行所述平行排布前，本发明优选先将所述连续碳纤维增强镁基复合材料丝材按照试样尺寸需求进行裁切至固定长度，然后采用丙酮清洗(去除表面油污杂质)；本发明对所述裁切和清洗的过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程进行即可。本发明对所述裁切后所得丝材的尺寸没有特殊的限定，根据实际需求进行调整即可，在本发明的实施例中，所述裁切后丝材的长度具体可以为100mm。
在本发明中，所述平行排布和横向缝编固定的过程优选为将相同长度的连续碳纤维增强镁基复合材料丝材沿0°方向平行排布，然后用金属丝(优选为纯铝丝)进行横向缝编，得到单层的单向增强体。本发明对所述平行排布和横向缝编的间距没有特殊的限定，根据实际需求进行调整即可。在本发明的实施例中，所述平行排布的丝材的间距具体可以为1mm；所述横向缝编金属丝的间距具体可以为10mm。
得到单层的单向增强体后，本发明优选将所述单层的单向增强体进行单向叠层或正交叠层。在本发明中，所述单向叠层的过程优选为将所述单层的单向增强体全部按照统一的0°方向逐层叠加，得到单向叠层结构增强体；所述正交叠层的过程优选为将所述单层的单向增强体按照0°/90°逐层交替叠加，得到双向正交叠层结构增强体。本发明对所述单向叠层和正交叠层的层数没有特殊的限定，根据实际需求进行调整即可；在本发明的实施例中，所述单向叠层的层数具体可以为10层，所述正交叠层的层数具体可以为10层。
在本发明中，所述增强体优选呈现单向叠层结构或双向正交叠层结构。在本发明中，单向叠层结构的增强体在一个方向上(X或Y)能够展现出高强度和高模量，双向正交叠层结构的增强体在X/Y双向均表现出高强高模性能。
得到增强体后，本发明将所述增强体与液态铝合金进行第二复合，得到连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料。本发明对所述液态铝合金中铝合金的种类和来源没有特殊的限定，采用本领域熟知种类的市售商品即可，在本发明的实施例中，所述铝合金具体可以为ZL114A、ZL205或ZL301。本发明对所述液态铝合金的制备过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程将铝合金依次进行熔炼、除渣和除气即可得到液态铝合金；所述液态铝合金的温度优选为650～700℃；所述熔炼的温度优选与所述液态铝合金的温度相同。本发明对所述除渣和除气的过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程进行即可。
在本发明中，所述增强体与所述液态铝合金的质量比优选为(30～40)％:1，更优选为35％:1。
在本发明中，所述第二复合的过程优选为先根据所述增强体的尺寸加工铸造模具，在所得铸造模具内壁涂刷脱模剂后，将所述增强体置入铸造模具中并合模，然后将液态铝合金在大气环境下浇注到所述铸造模具中与增强体进行第二复合，随炉冷却后，开模，得到连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料。本发明对所述加工铸造模具、涂刷脱模剂、合模和浇注的过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程进行即可；本发明对所述脱模剂的具体种类没有特殊的限定，选用本领域熟知的脱模剂即可。在本发明中，所述铸造模具优选为石墨模具或不锈钢模具。在本发明中，所述第二复合的时间优选为120～180s，更优选为140～150s。
本发明先对连续碳纤维增强镁基复合材料丝材叠层制成增强体，然后在所述第二复合过程中使用铝合金填充所述增强体的骨架中的空隙，形成的连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料中外层为铝合金基体，且铝合金基体直接与增强体上浸渗的镁合金直接接触，铝合金基体与连续碳纤维不直接接触。
本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料，所述连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料中，镁合金的体积分数为20～30％，优选为22～26％，更优选为25～26％，铝合金的体积分数为30～45％，优选为35～40％，连续碳纤维的体积分数为35～40％，优选为36～38％。在所述连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料中，连续碳纤维增强镁基复合材料丝材与铝合金之间通过镁-铝之间的冶金结合形式共存。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
连续M40J纤维增强AZ91D/ZL301双金属基复合材料：
将22.5克(100米)连续M40J-6K纤维束(包含6千根纤维)置入真空管式炉，抽真空至10-3Pa后通入0.1MPa的氩气，然后加热至400℃保温20min，将处理后的M40J-6K纤维束以0.10m/s的速度通入AZ91D镁合金(800g)熔池(氩气保护，氩气的压力为0.06MPa)，AZ91D镁合金熔池温度为630℃，对熔池内的纤维束上方施加功率为150W，振幅为40μm，频率为20kHz的超声振动，进行第一复合，总时间为17min(100米连续碳纤维束通过镁合金熔池的总时间)，得到连续M40J纤维增强镁基复合材料丝材；
将所述连续M40J纤维增强镁基复合材料丝材按照设计尺寸需求进行裁切至长度100mm，并用丙酮清洗；将长度为100mm的连续M40J纤维增强镁基复合材料丝材全部沿0°方向平行排布，排布间距设定为1mm，用纯铝丝对平行排布后的丝材进行横向缝编，横向缝编纯铝丝的间距设定为10mm，得到单层的单向增强体；将所述单层的单向增强体按0°/90°/0°/90°的顺序进行逐层交替叠加，叠加层数为10层，得到双向正交叠层结构增强体；
根据所述双向正交叠层结构增强体的形状和尺寸加工得到石墨模具，模具内壁涂刷脱模剂，然后将所述增强体转移至石墨模具中并合模固定；将ZL301铝合金(1000g)熔炼至700℃并依次经过除渣、除气处理后，在大气环境下采用重力浇注法浇注到石墨模具中与增强体进行第二复合2.5min，随炉冷却后，开模，得到连续M40J纤维增强AZ91D/ZL301双金属基复合材料。
性能测试
1)对实施例1制备的连续M40J纤维增强AZ91D/ZL301双金属基复合材料进行光学显微和扫描电镜表征，其组织结构见图1；左侧附图为光学显微组织结构图，可以看出材料中的复合丝排布较为均匀，复合丝之间的铝合金洁净，没有缩孔缩松等微观铸造孔洞缺陷；右侧附图为SEM微观组织形貌，可以看出纤维丝在镁基体中也处于均匀弥散分布状态，在复合丝中的镁基体中也未发现浸渗缺陷。
2)对实施例1制备的连续M40J纤维增强AZ91D/ZL301双金属基复合材料中各组分体积含量进行计算，纤维体积分数为35％，镁合金体积分数为20％，铝合金体积分数为45％；
3)根据阿基米德排水法，对实施例1制备的连续M40J纤维增强AZ91D/ZL301双金属基复合材料进行致密度测试，结果发现，其平均致密度为99.7％。
实施例2
连续T700S纤维增强AZ91D/ZL114A铝基复合材料：
将22.5克(100米)连续T700S纤维束(包含6千根纤维)置入真空管式炉，抽真空至10-3Pa后通入0.1MPa的氩气，然后加热至400℃保温20min，将处理后的T700S纤维束以0.13m/s的速度通入AZ91D镁合金(800g)熔池(氩气保护，氩气的压力为0.08MPa)，AZ91D镁合金熔池温度为600℃，对熔池内的纤维束上方施加功率为180W，振幅为50μm，频率为20kHz的超声振动，进行第一复合，总时间为13min(100米连续碳纤维束通过镁合金熔池的总时间)，得到连续T700S纤维增强镁基复合材料丝材；
将所述连续T700S纤维增强镁基复合材料丝材按照设计尺寸需求进行裁切至长度100mm，并用丙酮清洗；将长度为100mm的连续T700S纤维增强镁基复合材料丝材全部沿0°方向平行排布，排布间距设定为1mm，用纯铝丝对平行排布后的丝材进行横向缝编，横向缝编纯铝丝的间距设定为10mm，得到单层的单向增强体；将所述单层的单向增强体按0°/90°/0°/90°的顺序进行逐层交替叠加，叠加层数为10层，得到双向正交叠层结构增强体；
根据所述双向正交叠层结构增强体的形状和尺寸加工得到不锈钢模具，模具内壁涂刷脱模剂，然后将所述增强体转移至不锈钢模具中并合模固定；将ZL205铝合金(1000g)熔炼至700℃并依次经过除渣、除气处理后，在大气环境下采用重力浇注法浇注到不锈钢模具中与增强体进行第二复合2.5min，随炉冷却后，开模，得到连续T700S纤维增强AZ91D/ZL205双金属基复合材料。
性能测试
1)对实施例2制备的连续T700S纤维增强AZ91D/ZL205双金属基复合材料进行细观结构的光学显微镜和微观组织的扫描电镜表征，其组织结构见图2；左侧附图为光学显微组织结构图，可以看出材料中复合丝排布均匀，复合丝之间的铝合金没有缩孔缩松等微观铸造孔洞缺陷；右侧附图为SEM微观组织形貌，可以看出大量纤维单丝在镁基体中均匀弥散分布，镁基体中也未发现浸渗微观缺陷。
2)对实施例2制备的连续T700S纤维增强AZ91D/ZL205双金属基复合材料各组分含量进行计算，纤维体积分数为40％，镁合金体积分数为30％，铝合金体积分数为30％。
3)按照实施例1方法，对实施例2制备的连续T700S纤维增强AZ91D/ZL205双金属基复合材料进行致密度测试，结果发现，其平均致密度为99.5％。
4)对实施例1～2制备的连续碳纤维增强镁/铝双金属基复合材料在室温和高温(400℃)下进行基本拉伸力学性能测试，结果见表1。
表1实施例1～2制备的连续碳纤维增强镁/铝双金属基复合材料在室温和高温(400℃)下的基本拉伸力学性能数据
Figure BDA0002538887990000101
Figure BDA0002538887990000111
由表1可知，本发明实施例制备的连续碳纤维增强镁/铝双金属基复合材料具有优异的力学性能。
以上实施例的结果表明，本发明制备的连续碳纤维增强镁/铝双金属基复合材料微观组织缺陷少、致密度高，且具有优异的力学性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将连续碳纤维与液态镁合金进行第一复合，得到连续碳纤维增强镁基复合材料丝材；
将所述连续碳纤维增强镁基复合材料丝材进行叠层，得到增强体；
将所述增强体与液态铝合金进行第二复合，得到连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述连续碳纤维为碳纤维或石墨纤维。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述液态镁合金中的镁合金为铸造镁合金，所述液态镁合金的温度为600～650℃。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，进行所述第一复合之前，还包括将所述连续碳纤维进行预处理，所述预处理的温度为350～450℃，保温时间为20～30min；
所述预处理在氩气氛围下进行，所述氩气氛围的压力为0.05～0.1MPa。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一复合在超声振动条件下进行，所述超声振动条件为：功率为140～200W，振幅为30～60μm，频率为15～20kHz。
6.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，所述连续碳纤维以0.1～0.15m/s的速度连续通过所述液态镁合金，所述第一复合的时间为1.33～2s。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述连续碳纤维增强镁基复合材料丝材中，镁合金的体积分数为50～60％，连续碳纤维的体积分数为40～50％。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述叠层的过程包括先将所述连续碳纤维增强镁基复合材料丝材平行排布后，横向缝编固定，然后进行单向叠层或正交叠层。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述液态铝合金的温度为650～700℃，所述第二复合的时间为120～180s。
10.权利要求1～9任一项所述制备方法制备得到的连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料，其特征在于，所述连续碳纤维增强镁-铝双金属基复合材料中，镁合金的体积分数为20～30％，铝合金的体积分数为30～45％，连续碳纤维的体积分数为35～40％。
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