一种玄武岩纤维增强镁合金复合材料及其制备方法

摘要

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种玄武岩纤维增强镁合金复合材料及其制备方法。本发明的玄武岩纤维增强镁合金复合材料，由2~40%玄武岩纤维、60~98%镁合金组成；其制备方法是将玄武岩纤维浸泡在丙酮、NaOH溶液、SnCl₂的盐酸溶液、PdCl₂的盐酸溶液和硅烷偶联剂溶液中进行预处理，再置于化学镀铜镀液中镀铜，将2~40%的镀铜后玄武岩纤维、60~98%镁合金粉末混合压制成坯，于550～610℃对压坯烧结3～6h，得到玄武岩纤维增强镁合金复合材料。本发明的对玄武岩纤维表面进行化学镀铜处理，能够改善纤维增强体与镁合金基体之间的浸润性，有效增加纤维与镁合金基体的结合强度，复合材料具有高的硬度和耐磨性，其硬度达到HB85以上，较铸态镁合金提高44%，耐磨量比基体镁合金少57%。

主权项

一种玄武岩纤维增强镁合金复合材料的制备方法，所述的玄武岩纤维增强镁合金复合材料按照体积百分比，由2～40％玄武岩纤维、60～98％镁合金组成；其中所述的玄武岩纤维表面镀铜，作为复合材料的增强相，其特征在于按照以下步骤进行：(1)首先将玄武岩纤维浸泡在丙酮中进行除胶处理2～120min，然后在NaOH溶液中粗化处理5～20min，在SnCl₂的盐酸溶液中敏化处理5～15min，在PdCl₂的盐酸溶液中活化处理2～18min，在90～130℃下烘干0.5～2h，再于硅烷偶联剂溶液中浸泡5～20min，之后再次在干燥箱中于90～130℃下烘干0.5～2h；(2)将烘干的玄武岩纤维置于化学镀铜镀液中，于40～60℃施镀10～30min；将镀铜后的玄武岩纤维烘干，剪成长度为0.5～2mm的纤维段；(3)按照体积百分比，将2～40％的镀铜后玄武岩纤维段、60～98％镁合金粉末混合，置于压模内在450～580MPa压力下室温压制，得到压坯；(4)在惰性气体保护下，于550～610℃对压坯烧结3～6h，得到玄武岩纤维增强镁合金复合材料。