[发明专利]一种纳米碳化钛颗粒增强生物镁基复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种纳米碳化钛颗粒增强生物镁基复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，首先将纳米碳化钛颗粒与锌粉进行球磨混合，得到纳米颗粒与锌粉的混合粉末，再对混合粉末进行热压，得到纳米碳化钛颗粒预制体；将预制体加入液态镁合金中，对升温至熔点以上70℃的掺杂纳米碳化钛颗粒预制体的镁合金熔体同步施加超声振动作用下的机械搅拌，然后倒入浇注模具中凝固得到铸态纳米碳化钛颗粒增强生物镁基复合材料；纳米碳化钛颗粒与锌粉进行球磨混合的球磨时间为5h～10h，球磨速度为200r/min～400r/min，其中纳米碳化钛颗粒与锌粉的质量比为8～12:1；将纳米碳化钛颗粒与锌粉粉末混合均匀后放在模具中，在压强为100～200MPa的条件下，保压3分钟，得到纳米碳化钛颗粒预制体；

第二步，将第一步所得到的铸态纳米碳化钛颗粒增强生物镁基复合材料置于加工模具中加热、保温，进行超声复合变温热压，得到高强韧性的纳米碳化钛颗粒增强的生物镁基复合材料；超声复合变温热压包括热压缩和热挤压，热压缩温度高于热挤压温度，热压缩温度为300～370℃，压下量为50％时停止压缩；超声复合变温热压中热挤压温度为250～320℃，挤压比为8～24:1，挤压速率为0.01～5mm/s。

2.根据权利要求1所述的纳米碳化钛颗粒增强生物镁基复合材料的制备方法，其特征在于：所述第一步中，镁合金的配比材料为质量分数4.0％Zn、0.5％Ca和95.5％Mg。

3.根据权利要求1所述的纳米碳化钛颗粒增强生物镁基复合材料的制备方法，其特征在于：所述第一步中，纳米碳化钛颗粒尺寸为20～100nm。

4.根据权利要求1所述的纳米碳化钛颗粒增强生物镁基复合材料的制备方法，其特征在于：所述第一步中，纳米碳化钛颗粒预制体加入到Mg-Zn-Ca合金熔体中，机械搅拌速率为600～1500rpm，机械搅拌时间15～40min，所掺杂的纳米颗粒质量分数为0.5～1％；同步施加的超声功率为600W～1800W，超声振动的时间为15～40min。

5.根据权利要求1所述的纳米碳化钛颗粒增强生物镁基复合材料的制备方法，其特征在于：所述第二步中，超声复合变温热压中施加的超声功率为300W～800W，超声振动的时间为3～10min。