[发明专利]一种高刚度阻燃镁基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高刚度阻燃镁基复合材料，其化学成分重量百分含量为：Al：3.0～9.0％，Ca：1.0～3.0％，Zn：0.5～1.0％，Ce：0.5～1.0％或Gd：0.5～1.0％，余量为Mg和不可避免的杂质，且还添加陶瓷增强粒子，所述陶瓷增强粒子的体积分数占镁基复合材料体积的4～10％，所述陶瓷增强粒子的粒径≤10μm，所述陶瓷增强粒子的杨氏模量≥250GPa。

2.根据权利要求1所述高刚度阻燃镁基复合材料，其特征在于，所述陶瓷增强粒子为Si₃N₄、AlN中的一种或两种。

3.根据权利要求1或2所述高刚度阻燃镁基复合材料，其特征在于，所述镁基复合材料的杨氏模量≥55GPa，燃点≥800℃。

4.如权利要求1或2或3所述高刚度阻燃镁基复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)增强粒子预处理

将粒径≤10μm陶瓷增强粒子置于酒精熔液中超声处理30min以上，过滤、烘干后备用；

2)预制体制备

取内部中空的Mg块，其中内部空心部分体积与外部Mg块体积之比为1～2：1，然后用上述烘干后的陶瓷增强粒子将Mg块的空心部分填满，并用铝箔密封，获得预制体；

3)融炼

将镁合金材料放入密闭容器中，向密闭容器中通入保护气，进行熔融，将镁合金材料全部融化成熔体后静置20～30min，所述熔融温度为720～760℃；

4)分散预制体

将步骤2)获得的预制体预热至430～470℃，然后将预热后的预制体加入步骤3)获得的熔体中，熔体温度为660～680℃，采用高速剪切分散设备搅拌熔体，使预制体完全分散于熔体中；

5)成形

预制体完全分散于熔体中获得均匀的熔液，采用差压浇注的方法将所述熔液填充至金属模具中，冷却，获得高刚度阻燃镁基复合材料。

5.根据权利要求4所述高刚度阻燃镁基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述烘干温度为120～150℃。

6.根据权利要求4所述高刚度阻燃镁基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤4)中，高速剪切分散速度为500～2000rpm，搅拌时间1～3min。

7.根据权利要求4所述高刚度阻燃镁基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤4)中，高速剪切分散的装置为高速旋转分散器。

8.根据权利要求4所述高刚度阻燃镁基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤5)中，采用冷却水进行冷却。