[发明专利]一种高强度Ti3

说明书

本发明公开了一种高强度Ti₃C₂T_x/ZK61镁合金及其制备方法，属于镁合金复合材料技术领域。该制备方法包括以下步骤：（1）、将Ti₃C₂T_x超声分散在去离子水中，得Ti₃C₂T_x分散液；（2）、室温搅拌下往Ti₃C₂T_x分散液中加入ZK61镁合金粉，得混合溶液；（3）、将混合溶液静置一段时间，然后移去上清液，真空干燥，得Ti₃C₂T_x/ZK61镁合金粉；（4）、将Ti₃C₂T_x/ZK61镁合金粉倒入瓷舟内，管式炉内热还原处理；（5）、将热还原处理的Ti₃C₂T_x/ZK61镁合金粉利用放电等离子烧结，轴向压力为60 MPa，520℃下保持6 min，得高强度Ti₃C₂T_x/ZK61镁合金。本发明通过热还原处理提高了Ti₃C₂T_x表面的官能团O=C‑O含量，热还原处理加剧了Ti₃C₂T_x与镁基体间的界面反应，导致部分Ti₃C₂T_x发生局部氧化，局部氧化的Ti₃C₂T_x与镁基体间产生了更强的界面结合。

技术领域

本发明属于镁合金复合材料技术领域，具体涉及一种高强度Ti₃C₂T_x/ZK61镁合金及其制备方法。

背景技术

镁合金是目前实际应用中最轻的金属结构材料，具有高的比强度、高比刚度、阻尼性能和电磁屏蔽性能优异、生物兼容性良好，被称为“21世纪的绿色工程材料”。随着科学技术的进步，镁合金不仅在航空航天、汽车制造领域有着大量的应用，还在电子器件、家用电器和医疗手术等领域有着重要的潜在和应用价值。然而，镁合金材料由于其强度偏低，可塑性差，使其在工程领域内的应用受到了抑制。近些年，陶瓷颗粒、碳纳米管、石墨烯等作为增强体添加到镁合金中，其力学性能中的强度或者塑性得到了不同程度的提升，但是大都在提高强度的同时，都是在塑性方面牺牲较大，二者不能兼得。

Ti₃C₂T_x作为一种新兴的“类石墨烯”二维材料具有力学性能、导电性、光学和电化学性能，同时其良好的金属性和在水溶液中的分散性，与其他二维材料相比，单层Ti₃C₂T_x的具有高的杨氏模量为0.33±0.03TPa，表面存在的官能团为其在合金中的良好的分散性和优异的结合性提供了机会。

发明内容