[发明专利]一种原位自生高体积分数Mg2Si增强Mg-Al基复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种原位自生Mg₂Si增强Mg-Al基复合材料的制备方法，应用合金成分范围为Mg-9Al-xSi（2＜x＜10)，其中铝和硅含量都为质量分数，同时包括如下步骤：

第一步，按照Mg-9Al-xSi（2＜x＜10)的比例准备镁、铝和硅粉原料；

第二步，将第一步的原料放入石墨坩埚由高频感应加热熔炼，熔炼中，感应炉功率逐渐将高频感应加热电流由150安培增加至500安培，实现对原料的缓慢加热，直至熔化，得到母合金锭；

第三步，将上述母合金锭放入石墨坩埚中，在电阻炉中重新加热至复合材料中基体全完熔化，并将温度升至一定温度保温 10 分钟；

第四步，将第三步重新加热后并装有母合金的石墨坩埚置于脉冲磁场中，合金在脉冲磁场作用下凝固制得原位自生 Mg₂Si 增强 Mg-Al 基复合材料。

2.根据权利要求1所述的原位自生Mg₂Si增强Mg-Al基复合材料的制备方法，第一步中，所述Mg、Al、Si元素纯度大于99.9%，硅粉粒度不大于1毫米。

3.根据权利要求1所述的原位自生Mg₂Si增强Mg-Al基复合材料的制备方法，第二步中，所述熔炼过程维持在 50-60分钟。

4.根据权利要求1所述的原位自生Mg₂Si增强Mg-Al基复合材料的制备方法，第二步中，所述熔炼以及熔化在密封腔室中进行，使用石墨坩埚，气氛为纯度大于99.99%的纯氩气氛，气氛压力为1个大气压。

5.根据权利要求1所述的原位自生Mg₂Si增强Mg-Al基复合材料的制备方法，第三步中，所述加热过程在氩气保护下进行，气氛为氩纯度大于99.99%的纯氩气氛，气氛压力为 1 个大气压。

6.根据权利要求1所述的原位自生Mg₂Si增强Mg-Al基复合材料的制备方法，第三步中，所述一定温度为 630℃ 至 650℃。

7.根据权利要求1所述的原位自生Mg₂Si增强Mg-Al基复合材料的制备方法，第四步中，所述凝固过程在脉冲磁场下进行。

8.根据权利要求1所述的原位自生Mg₂Si增强Mg-Al基复合材料的制备方法，第四步中，所述脉冲磁场的强度由电压控制，所用电压为 300 V；脉冲磁场的频率为 5 至 25 赫兹；脉冲磁场作用时间为 2 至 4 分钟。