一种Al11La3颗粒增强镁基复合材料的制备方法

本发明涉及一种al11la3颗粒增强镁基复合材料的制备方法，具体属于新材料。

背景技术：

1、镁铝合金是一种具有代表性的轻量化金属材料，在数码3c、新能源汽车领域具有广阔的应用前景。镁铝合金作为成功大规模商业化应用的合金材料，具有良好的综合性能，但由于它在绝对力学性能等方面欠佳，因而限制了进一步地应用。研究人员通过添加硬质颗粒提升镁铝合金复合材料的强度，其中就有硬质陶瓷颗粒如sic、al2o3等。但sic、al2o3等增强颗粒与合金基体之间界面结合性能通常较差，在受到拉伸载荷时，增强颗粒与基体之间极易发生界面分离而导致复合材料断裂。虽然添加硬质颗粒能提高复合材料强度，却往往导致其延伸率的显著下降，因而限制了复合材料强度的进一步提升。另外，采用金属间化合物来增强镁铝合金，但其作为析出相，形貌和尺寸难以控制，界面结合不理想。

2、针对上述现状，本发明提出一种al11la3颗粒增强镁基复合材料的制备方法，采取真空热处理、机械混合和半固态注射成型，在成型过程中发生原位反应得到的al11la3金属间化合物颗粒的粒径和形貌可控，并在基体中分布均匀，且界面结合紧密，在提供镁基复合材料强度的同时，还具有良好的断裂延伸率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种al11la3颗粒增强镁基复合材料的制备方法，以提高复合材料强度的同时，实现断裂延伸率的同步提升。

2、本发明一种al11la3颗粒增强镁基复合材料的制备方法采用经真空热处理的氧化镧颗粒与镁铝合金颗粒进行机械混合，其后通过半固态注射成型，经原位反应得到al11la3颗粒增强镁基复合材料；

3、具体过程为：

4、步骤1：真空热处理

5、氧化镧颗粒置于真空管式炉中，在真空氛围下加热保温处理，其后冷却至室温；

6、步骤2：机械混合

7、氩气作为保护气，采用三维混料机将真空热处理的氧化镧颗粒与镁铝合金颗粒进行机械混合，得到混合颗粒；

8、步骤3：半固态注射成型

9、将混合颗粒进行半固态注射成型，经原位反应得到al11la3颗粒增强镁基复合材料。

10、所述的氧化镧颗粒粒径1-5 μm，其添加量为镁铝合金颗粒质量的0.5 wt%-3.0wt%。

11、所述的机械混合时间为10 -30 min。

12、所述的真空热处理的温度大于600 ℃，保温时间大于10 min。

13、所述的半固态注射成型的温度590-630 ℃，注射速度为2-4 m/s，模具温度为220℃。

14、本发明有益效果：

15、本发明发明方法简便，在半固态注射成型过程中，氧化镧颗粒与镁铝合金颗粒发生化学反应，得到al11la3金属间化合物颗粒，使得al11la3金属间化合物颗粒与镁铝合金界面结合紧密，复合材料的整体性好，在获得很好的拉伸力学性能的同时，还具有良好的断裂延伸率。

1.一种al11la3颗粒增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法采用经真空热处理的氧化镧颗粒与镁铝合金颗粒进行机械混合，其后通过半固态注射成型，经原位反应得到al11la3颗粒增强镁基复合材料；

2.根据权利要求1所述的一种al11la3颗粒增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于：所述的氧化镧颗粒粒径1-5 μm，其添加量为镁铝合金颗粒质量的0.5 wt%-3.0 wt%。

3.根据权利要求1所述的一种al11la3颗粒增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于：所述的机械混合时间为10 -30 min。

4.根据权利要求1所述的一种al11la3颗粒增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于：所述的真空热处理的温度大于600 ℃，保温时间大于10 min。

5.根据权利要求1所述的一种al11la3颗粒增强镁基复合材料的制备方法，其特征在于：所述的半固态注射成型的温度590-630 ℃，注射速度为2-4 m/s，模具温度为220℃。