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公开(公告)号：CN117488144A
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202311470887.6
申请日：2023-11-07
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明属于铝基复合材料领域，具体为一种增材制造高性能铝‑钛金属复合材料及其制备方法。将激光粉末床熔化用微米级铝合金粉末和微米级钛合金粉末通过超声波辅助水浴搅拌法混合均匀，其中铝合金粉末和钛合金粉末的质量分数分别为85～98wt.％和2～15wt.％。运用微米级钛合金粉末促进形成等轴晶、核壳结构、胞状亚结构和纳米析出相的多尺度分层组织，从而同时提高材料的强度和塑性并实现各向同性的力学性能。本发明公开的增材制造用铝合金‑钛金属复合材料工艺简单易控、成本低，能够适合大规模化的生产。
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公开(公告)号：CN115920123A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211621102.6
申请日：2022-12-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种高抗压强度、低弹性模量且表面附有一层多孔钽骨架的锆钽钛牙科种植体材料及其制备方法。所述高强度低弹性模量的锆钽钛牙科种植体材料中锆、钽和钛的质量比为(7～18):(1～5):1；所述锆钽钛牙科种植体材料中有层片状组织，且所述锆钽钛牙科种植体材料表面生成有网状钽；所述锆钽钛牙科种植体材料的抗压强度为1000～1435MPa，弹性模量为50～80GPa，相对密度为89％～98％。其制备方法包括压坯‑烧结，烧结时控制温度小于等于1200～1500℃。本发明所得产品强度高、弹性模量较低与人体上下颌骨力学相容性好，与口腔上皮与纤维组织生物相容性好。本发明组分设计合理、制备工艺简单可控，所得产品性能优良，便于大规模应用。
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公开(公告)号：CN117778830A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202311719982.5
申请日：2023-12-14
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种准晶强化韧性高强铝合金材料及其制备方法。该合金由包括Al‑Mg‑Si合金和H13在内的原料经增材制造制得；所述Al‑Mg‑Si合金包括以下质量百分比组分：Mg 2～6％，Si 1～2.5％，Mn 0.2～0.6％，余量为铝；所述Al‑Mg‑Si合金与H13的质量比为80～120:3。该合金材料采用不同粒径的Al‑Mg‑Si粉末H13粉末，通过增材制造LPBF技术实现合金材料的一体化成型，其根据Al‑Mg‑Si与H13的质量比，相应的调整LPBF的工艺参数，从而提高材料的成型性，进而起到强化合金材料综合性能的效果，经测试，采用本发明方法所得到的铝合金材料最大相对密度为99.8％，最大抗拉强度为523.5MPa，屈服强度为450.3MPa，延伸率为9.4％。
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公开(公告)号：CN117418127A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311240881.X
申请日：2023-09-25
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种共晶强化Al‑Mg‑Si‑Ni系合金材料及其制备方法和应用。该合金成分包括有：4.5～5.5wt％的Mg，1.8～2.8wt％的Si，0.5～2.5wt％的Ni，以及余量的Al和不可避免的杂质。该合金材料以气雾化法制备、粒径范围为15～53μm的Al‑Mg‑Si‑Ni粉末为原料，由LPBF技术制备，实现高强韧合金的快速成形。该合金基于共晶Al‑Mg2Si与Al3Ni协同强化，以共晶相提高液体填充能力大幅度降低合金材料的开裂倾向，同时可以进一步通过工艺参数和成分优化调控合金中共晶胞状组织的含量，实现成形性和力学性能优化。本发明所提供的合金材料具有良好的成形性、高致密度以及优异的力学性能，可应用于航空发动机的涡轮叶片。
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公开(公告)号：CN116926389A
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202310907832.0
申请日：2023-07-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种可时效强化型Al‑Mg‑Yb‑Zr合金及其制备工艺，该合金按质量百分比计包括以下组分：Mg：3.0～7.5％；Yb：0.4～1.2％；Zr：0.4～1.5％；余量为Al和不可避免的杂质。本发明仅需向Al基体中添加Yb、Zr和Mg元素，通过平衡元素之间的用量关系，使得Yb和Zr发生复合微合金化。制备的Al‑Mg‑Yb‑Zr合金致密度高、硬度高、强塑性好，且合金的硬度和强度通过时效处理可以进一步得到提高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115920123B
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202211621102.6
申请日：2022-12-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种高抗压强度、低弹性模量且表面附有一层多孔钽骨架的锆钽钛牙科种植体材料及其制备方法。所述高强度低弹性模量的锆钽钛牙科种植体材料中锆、钽和钛的质量比为(7～18):(1～5):1；所述锆钽钛牙科种植体材料中有层片状组织，且所述锆钽钛牙科种植体材料表面生成有网状钽；所述锆钽钛牙科种植体材料的抗压强度为1000～1435MPa，弹性模量为50～80GPa，相对密度为89％～98％。其制备方法包括压坯‑烧结，烧结时控制温度小于等于1200～1500℃。本发明所得产品强度高、弹性模量较低与人体上下颌骨力学相容性好，与口腔上皮与纤维组织生物相容性好。本发明组分设计合理、制备工艺简单可控，所得产品性能优良，便于大规模应用。
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公开(公告)号：CN117418126A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311238976.8
申请日：2023-09-25
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种固溶强化型Al‑Mg2Si‑Mg系合金材料及其制备方法和应用。该合金材料采用不同粒径的Al‑Mg2Si粉末和Al‑Mg粉末共混，通过增材制造工艺制备，实现了高强韧合金的快速成型。该合金材料充分利用增材制造快速冷却速度特点促使大量Mg固溶于基体起到固溶强化，此外Mg和Mg2Si能够提高合金生长限制因子，大幅细化合金材料的晶粒大小形成抗裂纹体系，无需额外引入强化元素，同时保证合金材料力学性能。本发明所提供的合金材料充分利用增材制造快速凝固的优势，同时解决了铝合金成形性差、强度不高的问题，可满足航空航天零部件的力学要求。
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公开(公告)号：CN117965972A
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202410134900.9
申请日：2024-01-31
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种轻质高强高韧且高模量的Al‑Mg‑Yb‑Zr‑TiB2复合材料及制备方法和应用，该材料按质量百分比计包括以下组分：Mg：3.0～10.0％；Yb：0.2～3.0％；Zr：0.2～1.5％；TiB2：2.0～15.0％；余量为Al和不可避免的杂质。本发明通过超声铸造结合氟盐反应制备出铝基复合材料铸锭，并进一步雾化制粉，最后进行增材制造。所制备出的铝基复合材料基体中存在大量弥散分布且与基体润湿性较好的六棱柱状多成分第二相颗粒。本发明在成分设计和工艺设计上均具有优势，满足新一代工业机器、交通运输和电子封装等领域的需求。
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公开(公告)号：CN117467875A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311481087.4
申请日：2023-11-08
Applicant: 中南大学
IPC: C22C21/08 , C22C1/04 , B22F10/28 , B22F10/366 , B33Y10/00
Abstract: 本发明一种激光增材制造多尺度微结构增强共晶Al‑Mg‑Si‑Cu合金及其制备方法。本发明采用选区激光熔化的方法制备合金，按质量百分比计，包括以下成分：Mg 5.1～11.4％，Si 2.1～6.7％，Cu 0.5～2.3％，余量为铝，总质量百分比为100％。本发明通过优化打印工艺参数，实现了Al‑Mg‑Si‑Cu合金的致密无裂纹成形，基于选区激光熔化高温度梯度、高冷速的凝固特性，通过成分设计得到了长度尺度跨越多个数量级的分级微结构，包括微米尺度的双峰晶粒结构、亚微米尺度的胞状组织以及共格纳米析出相，有效提高了合金的力学性能。本发明组分设计合理、制备工艺简单可控，所得产品性能优良便于工业化应用。
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公开(公告)号：CN119265456A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411631495.8
申请日：2024-11-15
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种激光增材制造新型耐热Al‑Si‑Fe‑Ni合金及其制备方法。该合金成分包括有10~14wt%Si，1.5~2.5wt%Fe，1.5~2.5wt%Ni，余量为Al和不可避免的杂质，以激光粉末床熔融方法成形，通过优化打印工艺参数，实现了Al‑Si‑Fe‑Ni耐热合金的致密无裂纹成形。本发明在成形性良好的Al‑Si合金中引入适量Fe、Ni元素，在高温下形成了共晶AlFeNi胞状组织，大幅度提高合金材料的高温力学性能，同时通过进一步的工艺参数和合金成分优化，实现室温性能和高温性能的共同提升。本发明所提供的合金材料成形性良好，致密度高，室温性能良好，高温性能优异，便于工业化。
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