CN105369101A - 一种多孔镁合金的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种多孔镁合金的制备方法,该发明改进了多孔镁合金制备过程中容易产生的问题,具体操作为在合金熔炼过程中加入一定量的发泡剂和增粘剂,在一定温度下进行发泡并均匀搅拌,最后注入砂型型腔中即可得到理想孔质的多孔镁合金。该材料相比于其他轻质合金,其比刚度、比强度高,减震性、电磁屏蔽能力更好,同时拥有泡沫金属的优良性能。本发明可进一步推动多孔镁合金在航空、航天、汽车、生物工程等众多领域的广泛应用。
Description
技术领域
本发明涉及新材料成型技术,具体涉及一种多孔镁合金的制备方法。
背景技术
金属相和气相结合的多孔金属材料具有密度小、比表面积大、吸音、隔热、减震、电磁屏蔽性能好等优点,在航空航天、汽车、建筑等领域具有广阔的应用前景。值得注意的是,多孔镁合金其比刚度、比强度高,减震性、电磁屏蔽能力是其它多孔金属材料无法比拟的,近年来备受关注,但由于制备工艺复杂一直未能大规模生产。熔融法制备多孔镁合金设备、工艺相对简单但由于发泡不稳定制备出多孔镁合金的成功率不高,本发明通过大量实验不断改进多孔镁合金制备过程中遇到的问题,并研究出一个成熟的制备泡沫镁合金的方法。
发明内容
本发明选用设备要求、工艺操作相对简单的熔体发泡法。所述的合金为Mg97Zn1Y2,发泡剂为MgCO3˙10H2O,增粘剂为SiC。
第一步
采用纯镁(Mg)(纯度99.95%),纯锌(纯度99.95%)及镁钇(Mg-Y)合金(钇:25wt%),通过配比来得Mg97Zn1Y2(原子比百分比),在井式炉中制备Mg97Zn1Y2合金,熔炼温度为720℃,熔炼过程中通入CO2+0.5vol%SF6混合气体进行保护,最后浇注得到Mg97Zn1Y2母合金。
第二步:发泡、搅拌并浇注
将Mg97Zn1Y2母合金放入井式炉中重熔后加入一定量的发泡剂和增粘剂进行发泡,在一定温度下保温并均匀搅拌,熔炼过程中通入CO2+0.5vol%SF6混合气体进行保护,最后注入砂型型腔中即可得到理想孔质的多孔镁合金。
本发明的优点在于:工艺操作相对简单,操作方便,可以节约人工及费用,用该法获得的多孔镁合金材料具有轻质、高强度、抗腐蚀性能力强等优点。
具体实施方案
实施实例1
本实施实例是一种多孔多孔镁合金,其成分Mg97Zn1Y2,加入1.5%MgCO3˙10H2O,加入1.5%SiC增粘剂。
本实施例的具体制备方法为:
将Mg97Zn1Y2母合金在700℃熔化并保温10分钟,后在650℃的温度下加入1.5%的发泡剂MgCO3˙10H2O保温5分钟的进行发泡处理并同时以500r/min的转速均匀搅拌2分钟,后注入砂型型腔内。通过该处理方法得到的多孔镁合金,经过多次测试后发现试样的平均阻尼Q-1=0.05,远高于现在用来定义高阻尼材料阻尼值的标准Q-1=0.01,其硬度可达60HV,密度为1.7g/cm3。
实施实例2
本实施实例是一种多孔多孔镁合金,其成分为Mg97Zn1Y2,加入2%MgCO3˙10H2O和10%SiC。
本实施例的具体制备方法为:
将Mg97Zn1Y2母合金在700℃熔化并保温10分钟,后在600℃的温度下加入3%的发泡剂MgCO3˙10H2O保温3分钟的进行发泡处理后并同时以800r/min的转速均匀搅拌7分钟,后注入砂型型腔内。通过该处理方法得到的多孔镁合金,经过多次测试后发现试样的平均阻尼Q-1=0.07,远高于现在用来定义高阻尼材料阻尼值的标准Q-1=0.01,,其硬度可达55HV,密度为1.65g/cm3。
实施实例3
本实施实例是一种多孔多孔镁合金,其成分为Mg97Zn1Y2,加入3%的发泡剂MgCO3˙10H2O和10%SiC。
本实施例的具体制备方法为:
将Mg97Zn1Y2母合金在700℃熔化并保温10分钟后在550℃的温度下加入2%的发泡剂MgCO3˙10H2O保温2分钟的进行发泡处理并同时以1000r/min的转速均匀搅拌8分钟,后注入砂型型腔内。通过该处理方法得到的多孔镁合金,经过多次测试后发现试样的平均阻尼Q-1=0.09,远高于现在用来定义高阻尼材料阻尼值的标准Q-1=0.01,其硬度可达50HV,密度为1.6g/。
Claims (6)
1.一种多孔镁合金的制备方法,其制备方法为将Mg97Zn1Y2母合金熔化,加入一定量的发泡剂MgCO3˙10H2O和增粘剂SiC在一定温度下进行发泡并均匀搅拌,最后注入砂型型腔内成型。
2.根据权利要求1所述的多孔镁合金的制备方法,其特征在于,所述的MgCO3˙10H2O百分含量为1.5%-3%。
3.根据权利要求1所述的多孔镁合金材料的制备方法,其特征在于,所述的SiC百分含量为10%-20%。
4.根据权利要求1所述的多孔镁合金材料的制备方法,其特征在于,所述的发泡温度为550-650℃。
5.根据权利要求1所述的多孔镁合金材料的制备方法,其特征在于,所述的发泡时间为5-10分钟。
6.根据权利要求1所述的多孔镁合金材料的制备方法,其特征在于,所述的搅拌转速为500-1000r/min。
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2015
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