[发明专利]基于钨纳米颗粒的增强型轻质金属基复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种基于钨纳米颗粒的增强型轻质金属基复合材料的制备方法，其特征在于，将钨纳米粉末和轻质金属粉末经过高能球磨后形成固溶体，压制成型后烧结，纳米钨颗粒析出并均匀分布于轻质金属基体中，得到纳米钨颗粒强化型轻质金属基复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种基于钨纳米颗粒的增强型轻质金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述轻质金属粉末选自纯钛粉、钛合金粉、纯铝粉、铝合金粉、纯镁粉、镁合金粉中的任意一种或几种，所述轻质金属粉末的粒径为0.1-100μm；所述钨纳米粉末的质量为轻质金属粉末质量的0.1％-50％；优选地，所述钨纳米粉末的质量为轻质金属粉末的质量的0.5％-25％。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于钨纳米颗粒的增强型轻质金属基复合材料的制备方法，其特征在于，将钨纳米粉末、轻质金属粉以及溶剂一起置于球磨罐中球磨。

4.根据权利要求3所述的一种基于钨纳米颗粒的增强型轻质金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述高能球磨的球磨转速为100-600r/min，球磨时间为1-100h；所述溶剂为有机溶剂，包括酒精、丙酮或硬脂酸；所述溶剂的用量为球磨罐体积的1/3-2/3。

5.根据权利要求1或2所述的一种基于钨纳米颗粒的增强型轻质金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述压制成型的方法为冷等静压和模压中一种或几种，压制的压力在30-500MPa。

6.根据权利要求1或2所述的一种基于钨纳米颗粒的增强型轻质金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述烧结为气氛热压烧结、真空热压烧结、放电等离子体烧结、微波烧结中的任意一种或几种，烧结温度为400-1100℃，保温时间为1min-10h。

7.根据权利要求1所述的一种基于钨纳米颗粒的增强型轻质金属基复合材料的制备方法，其特征在于，还包括退火处理步骤，将烧结后的材料进行退火处理，得到钨纳米颗粒均匀分散的高强高韧轻质金属基复合材料。

8.根据权利要求1所述的一种基于钨纳米颗粒的增强型轻质金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述钨纳米粉末的制备方法包括以下步骤：

步骤1：以钨氨酸盐为原料，加入柠檬酸作为络合剂，一同溶于去离子水形成溶胶，继续加热搅拌形成凝胶，随后在空气环境下煅烧，获得氧化钨粉末；

步骤2：将步骤1制得的氧化钨粉末置于氢气气氛中在600-900℃温度下还原0.5-4h，获得钨纳米粉末。

9.根据权利要求8所述的一种基于钨纳米颗粒的增强型轻质金属基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中钨离子与络合剂柠檬酸摩尔比2:1-5:1；

或/和煅烧条件为300-500℃煅烧0.5-10h；

或/和所述步骤2中的还原条件为600-900℃温度下还原0.5-4h；

或/和所述钨氨酸盐选自仲钨酸铵、偏钨酸铵、钨酸铵中的任意一种或几种。

10.权利要求1-9任意一项所述的制备方法制成的基于钨纳米颗粒的增强型轻质金属基复合材料。