[发明专利]一种纳米颗粒增强镁基生物复合材料的制备方法

摘要

一种纳米颗粒增强镁基生物复合材料的制备方法，步骤是：1）将基体合金原料熔化为熔体；2）将预先热处理后的Ca-P陶瓷颗粒粉末与纯镁颗粒粉末进行混合研磨；3）将上述研磨后的混合粉末在高温下添加到熔体中并进行机械搅拌，然后采用熔体剪切搅拌装置对加入颗粒后的复合熔体进行第二次搅拌，得到镁基复合材料熔体浆料；4）将上述熔体浆料浇铸至事先预热的铸模中，冷却至室温后得到铸态镁基复合材料；5）将上述铸态镁基复合材料加热后进行等通道转角挤压以改善陶瓷颗粒分布的均匀性，即可制得目标物。本发明的优点是：该制备方法可提高陶瓷相颗粒在镁金属基体中分布的均匀性，细化镁金属基体的晶粒尺寸，提高镁基复合材料的综合性能。

主权项

一种纳米颗粒增强镁基生物复合材料的制备方法，其特征在于：采用熔体剪切搅拌与等通道转角挤压变形组合制备颗粒增强的金属基复合材料，步骤如下： 1）在10^‑3‑10^‑4Pa真空条件下以及氩气保护、体积比为1:1的CO₂+SF₆或N₂+SF₆保护气氛下，将基体合金原料在温度为670‑750℃下保温至完全熔化得到熔体； 2）将粒径为1‑500nm的Ca‑P陶瓷颗粒粉末在温度为200‑300℃下进行预先热处理，热处理时间为1‑2h，然后将Ca‑P陶瓷颗粒粉末与纯镁颗粒粉末进行混合研磨，研磨时间为30‑120min；3）将上述研磨后的混合粉末在温度670‑720℃温度下添加到熔体中，添加时一边机械搅拌一边将研磨后的混合物添加至熔体的底部，添加完毕后继续搅拌1‑2min，然后采用熔体剪切搅拌装置对加入颗粒后的复合熔体进行第二次搅拌，搅拌温度为650‑700℃，搅拌时间为1‑10min，得到镁基复合材料熔体浆料；4）将上述熔体浆料静止1‑5min后，在660‑680℃温度下浇铸至事先预热至150‑250℃的铸模中，冷却至室温后得到铸态镁基复合材料；5）将上述铸态镁基复合材料加热至250‑350℃进行等通道转角挤压以改善陶瓷颗粒分布的均匀性，挤压模具转角为90度或120度，然后将等通道转角挤压后的铸态复合材料加工成圆形断面或方形断面试样条，按设定的挤压路线进行多道次转角挤压，挤压温度为250‑350℃，挤压速度为5‑100mm/min，挤压道次为2‑25道次，即可制得纳米颗粒增强镁基生物复合材料。