[发明专利]纳米颗粒弥散化的超细晶金属基纳米复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种纳米颗粒弥散化的超细晶金属基纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

第一步、采用搅拌的方式将纳米颗粒加入金属熔体或合金熔体中，使纳米颗粒分散于所述金属熔体或合金熔体中；同时采用高能超声法将局部团簇或偏聚的纳米颗粒分散开来，浇铸，制得纳米颗粒增强金属基复合材料；所述纳米颗粒为25～80nm的SiC、Al₂O₃、B₄C、TiC、AlN或ZrO₂纳米颗粒，所述纳米颗粒增强金属基复合材料中纳米颗粒的添加量为0.5wt％～10.0wt％；

第二步、第一步制得的纳米颗粒增强金属基复合材料固溶处理后，进行多道次反复压缩大塑性变形，即得所述纳米颗粒弥散化的超细晶金属基纳米复合材料。

2.根据权利要求1所述的纳米颗粒弥散化的超细晶金属基纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述金属熔体为镁、铝、锌或铜的熔融金属液；所述合金熔体为镁合金、铝合金、锌合金或铜合金的熔融合金液。

3.根据权利要求1所述的纳米颗粒弥散化的超细晶金属基纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述纳米颗粒在加入金属熔体或合金熔体前，在低于金属或合金熔点100～200℃下进行加热预处理。

4.根据权利要求1所述的纳米颗粒弥散化的超细晶金属基纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述搅拌为人工搅拌、机械搅拌或电磁搅拌。

5.根据权利要求4所述的纳米颗粒弥散化的超细晶金属基纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述搅拌采用的搅拌子可以为单个或多个；当使用单个搅拌子搅拌大体积金属熔体或合金熔体时，通过该搅拌子在容器中的运动，实现大体积范围内纳米颗粒的均匀分散。

6.根据权利要求1所述的纳米颗粒弥散化的超细晶金属基纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述高能超声的功率为2.5kW～4kW，频率为15KHz～40KHz，超声时间为15min～30min。

7.根据权利要求1所述的纳米颗粒弥散化的超细晶金属基纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述反复压缩大塑性变形包括往复挤压变形工艺、反复镦压工艺、循环闭式模锻工艺中的一种或几种。

8.根据权利要求7所述的纳米颗粒弥散化的超细晶金属基纳米复合材料的制备方法，其特征在于，若需制备棒材，采用往复挤压变形工艺；若制备大块块体材料，采用反复镦压工艺和/或循环闭式模锻工艺。

9.根据权利要求1所述的纳米颗粒弥散化的超细晶金属基纳米复合材料，其特征在于，所述超细晶金属基纳米复合材料中基体晶粒尺寸为500nm～5um，纳米颗粒在任意尺度均无团聚或偏聚情况。