一种AlN颗粒增强Mg-Al基复合材料的制备方法

摘要

一种AlN颗粒增强Mg-Al基复合材料的制备方法，将镁粉、铝粉、AlN粉以及硬脂酸称量后装入有氩气保护的尼龙球磨罐里，放在滚轮研磨机上通过低速长时间的球磨混合制成混合均匀的粉料，然后在钢制模具中通过双向加压压制成预制块生坯，最后将生坯放入石墨坩埚中，装入真空烧结炉内，对烧结炉进行预抽真空，然后通入氩气，在氩气保护下加热烧结。本发明制备的AlN颗粒增强Mg-Al基复合材料分布均匀，致密度高，界面结合良好，具有良好的力学及物理性能，同时避免了高活性的镁粉在高能球磨时易燃烧而发生的危险，以及过量的界面反应等问题。

主权项

一种AlN颗粒增强Mg‑Al基复合材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤一，配料设计，将镁粉、铝粉、AlN粉三种组分按照重量比91:9:(5‑17.65)称量，另外再称取前述总质量的1‑2％的硬脂酸作为过程控制剂，防止粉末冷焊且使增强颗粒在合金粉末中分布更加均匀；步骤二，球磨，在纯氩气保护的手套箱里将粉末混合物、硬脂酸、两种规格的玛瑙磨球装入500ml的尼龙球磨罐里，在氩气保护下对各种粉料进行混合球磨，在滚轮研磨机上进行不小于24小时的充分球磨混料，滚轮研磨机转速为70‑100r/min；球磨过程中使用的两种磨球分别是φ10和φ6，大球与小球质量比为2:1；球料比为8:1，最大装料量不超过罐容积的四分之三；步骤三，模压成型，将混合均匀的粉末混合体均匀地填充在模具中，在半自动压力成型机压制成型，加压方式为双向加压；先预压20‑40MPa，预压20‑40s，然后在200‑220MPa的压力下保压2‑3min，压制成预制块生坯；步骤四，烧结，将压好的生坯放入石墨坩埚中，装入真空烧结炉内，首先对烧结炉进行预抽真空，然后在烧结炉中通入氩气，在氩气保护下加热烧结，每半小时升加热电压一伏，当温度达到620℃时，在该温度下保温1h，接着停止加热，随炉温冷却至室温，得到AlN颗粒增强Mg‑Al基复合材料。