[发明专利]一种纳米碳化钛颗粒增强生物镁基复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种纳米碳化钛颗粒增强生物镁基复合材料的制备方法，将预制体加入液态镁合金中，对升温至熔点以上70℃的掺杂纳米碳化钛颗粒预制体的镁合金熔体同步施加超声振动作用下的机械搅拌，有效解决了纳米碳化钛颗粒的均匀分布问题，实现了外加纳米碳化钛颗粒均匀分布；将第一步所得到的铸态纳米碳化钛颗粒增强生物镁基复合材料置于加工模具中加热、保温，进行超声复合变温热压，在材料内部造成高密度的晶格缺陷，并且超声复合变温热压过程中超声波可促进晶粒细化，而纳米颗粒可阻碍镁合金晶粒长大，在超声复合变温热压和纳米颗粒的作用下，可以使纳米碳化钛颗粒增强生物镁基复合材料强韧性得到显著提高。

主权项

1.一种纳米碳化钛颗粒增强生物镁基复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步，首先将纳米碳化钛颗粒与锌粉进行球磨混合，得到纳米颗粒与锌粉的混合粉末，再对混合粉末进行热压，得到纳米碳化钛颗粒预制体；将预制体加入液态镁合金中，对升温至熔点以上70℃的掺杂纳米碳化钛颗粒预制体的镁合金熔体同步施加超声振动作用下的机械搅拌，然后倒入浇注模具中凝固得到铸态纳米碳化钛颗粒增强生物镁基复合材料；纳米碳化钛颗粒与锌粉进行球磨混合的球磨时间为5h～10h，球磨速度为200r/min～400r/min，其中纳米碳化钛颗粒与锌粉的质量比为8～12:1；将纳米碳化钛颗粒与锌粉粉末混合均匀后放在模具中，在压强为100～200MPa的条件下，保压3分钟，得到纳米碳化钛颗粒预制体；第二步，将第一步所得到的铸态纳米碳化钛颗粒增强生物镁基复合材料置于加工模具中加热、保温，进行超声复合变温热压，得到高强韧性的纳米碳化钛颗粒增强的生物镁基复合材料；超声复合变温热压包括热压缩和热挤压，热压缩温度高于热挤压温度，热压缩温度为300～370℃，压下量为50％时停止压缩；超声复合变温热压中热挤压温度为250～320℃，挤压比为8～24:1，挤压速率为0.01～5mm/s。