[发明专利]一种MAX增强镁基复合材料及其制作方法

说明书

本发明实施例公开了一种MAX增强镁基复合材料及其制作方法。该材料，由Ti₂AlC或Ti₃AlC₂的金属陶瓷相和Mg或Mg合金的金属相组成，且所述金属陶瓷相在所述MAX增强镁基复合材料内以三维多孔骨架形式存在。该方法包括：步骤一、提供基础粉末，所述基础粉末为Ti₂AlC粉末或Ti₃AlC₂粉末；步骤二、利用所述基础粉末制造三维多孔骨架；步骤三、将融化后的Mg或Mg合金渗入所述三维多孔骨架之中，形成所述MAX增强镁基复合材料。由于本发明所公开的MAX增强镁基复合材料中，所述金属陶瓷相以三维多孔骨架形式存在，结构上表现为陶瓷相和金属相在各个方向上各自连续，三维互相嵌锁，能够避免出现性能失效的问题，确保性能稳定达标。

技术领域

本发明涉及金属陶瓷材料技术领域，尤其涉及一种MAX增强镁基复合材 料及其制作方法。

背景技术

陶瓷作为一种轻质高强结构材料，其抗拉强度、抗压强度、弹性模量、硬 度等都非常之高，且物理性质稳定，耐磨、耐酸碱、抗腐蚀等优点，但是，由 于其脆性大，耐冲击能力低、易碎，不易加工，很难在一些重要领域得到广泛 的应用。镁作为金属是另一种轻质的结构材料，具有高的比强度和比刚度、优 良的铸造性能和机械加工性能，有着广泛的应用前景。然而镁合金较低的弹性 模量，有限的高温强度和耐磨性、耐蚀性较差，大大限制了其工业化应用。

由Ti₂AlC/Ti₃AlC₂等MAX陶瓷和镁金属组成的复合材料(MAX增强镁基 复合材料)可以在保持两组成相性能优点的前提下，通过各组分性能的互补和 关联可以获得单一组成相所不能达到的综合性能。目前Ti₂AlC/Ti₃AlC₂-Mg组 成的复合材料的制备技术主要是通过将MAX陶瓷相粉加入Mg及Mg合金半 固态之中并搅拌均匀制成坯料，随后对坯料进行挤出或加压而得到MAX增强 镁基复合材料。

但是，在现有技术下生产的MAX增强镁基复合材料，在结构上难以做到 有效控制，容易出现性能失效的问题，最终致使MAX增强镁基复合材料性能 不能达到应用要求，从而受到一定的限制。

发明内容

本发明目的是提供MAX增强镁基复合材料及其制作方法，以解决上述问 题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种MAX增强镁基复合材料，由Ti₂AlC或Ti₃AlC₂的金属陶瓷相和Mg 或Mg合金的金属相组成，所述金属陶瓷相在所述MAX增强镁基复合材料内 以三维多孔骨架形式存在。

优选地，所述金属陶瓷相体积分数不小于30％-90％。

优选地，所述金属陶瓷相体积分数为50％-90％。

优选地，所述三维多孔骨架单元环直径尺寸为10nm-100μm，所述金属相 直径尺寸为10nm-100μm

一种MAX增强镁基复合材料的制作方法，包括：

步骤一、提供基础粉末，所述基础粉末为Ti₂AlC粉末或Ti₃AlC₂粉末；

步骤二、利用所述基础粉末制造三维多孔骨架；

步骤三、将融化后的Mg或Mg合金渗入所述三维多孔骨架之中，形成所 述MAX增强镁基复合材料。

优选地，所述步骤二包括：

步骤S21、利用模压成型工艺或粉末注浆工艺制作形成三维多孔骨架坯体；

步骤S22、对所述坯体进行烧结，形成所述三维多孔骨架。