CN107812880B - 一种将石墨烯加入镁及镁基合金铸造模具中的方法 - Google Patents

一种将石墨烯加入镁及镁基合金铸造模具中的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种将石墨烯加入镁及镁基合金铸造模具中的方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，将含石墨烯2‑10%分散剂加入纳米级的碳粉中，在真空炉内烘干，制成黑灰色粉状石墨烯产品；第二步，将所述黑灰色粉状石墨烯产品加入模具润滑脂或模具涂料中，搅拌均匀，备用；第三步，镁及镁合金铸造模具预热100‑200℃，将含有石墨烯的模具润滑脂均匀涂抹在模具内腔上；本发明形成新的模具内壁相较于传统的铸铁内壁，铝合金和铜合金内壁材质的模具，有更强的耐磨性和以及表面光滑性。

Description

一种将石墨烯加入镁及镁基合金铸造模具中的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种将石墨烯加入镁及镁基合金铸造模具中的方法。
背景技术
随着现代科技产业的发展，对轻质，高强度结构材料的需求日渐强烈，镁合金在航天、航空、电子、汽车领域的应用占比日渐明显，但镁及镁基合金在生产制造过程中，由于其化学性能比较活泼，在空气内容易氧化，而且在铸造过程中，铸造温度是680-720℃，易产生氧化皮；而传统的镁及镁合金铸造模具为铸铁、铝合金和铜合金材质，冷却效果不理想，耐磨性不好，表面光滑度不够高，如此问题大大影响了镁及镁基合金的实际应用，使之独有的特性不能完全的发挥出来。而石墨烯是一种继碳纳米管之后的又一全新的材料，其具有独特的薄层二维片层结构，有着众多优异的物理性能和机械性能，比如高杨氏模量、高断裂强度，把石墨烯用于模具表面镀层将会大大提高镁及镁基合金的表面质量，降低工业成本。
为解决镁及镁基合金铸件的表面光滑度的问题，一般采用加大切削量来用于后续挤压工序，这使得成型件的浪费较多，不仅如此，而且对于模具的消耗量也较多，最终导致成型件的价格较高。
因此探索一种新的铸模工具来提高镁及镁基合金铸件的表面光滑度，减少切削量，甚至不用表面加工直接用于后续挤压工序的方法是镁及镁基复合材料的制备难点，也是制备重点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种将石墨烯加入镁及镁基合金铸造模具中的方法。以解决上述背景技术中提出的镁及镁基合金铸件的表面光滑度不高，模具消耗严重的问题；一种将石墨烯加入镁及镁基合金铸造模具中的方法，该方法包括以下步骤。
（1）将含石墨烯2-10%分散剂加入纳米级的碳粉中，在真空炉内烘干，制成黑灰色粉状石墨烯产品。
（2）将黑灰色粉状石墨烯产品加入模具润滑脂或模具涂料中，搅拌均匀，备用。
（3）镁及镁合金铸造模具预热100-200℃，将含有石墨烯的模具润滑脂均匀涂抹在模具内腔上或含有石墨烯的模具涂料均匀喷涂在模具内腔。
所述的在真空炉内烘干指于在100-150℃真空炉中烘干8-10小时。
所述的将黑灰色粉状石墨烯产品加入模具润滑脂或模具涂料中，搅拌均匀指于边加边搅拌。
所述的将含有石墨烯的模具润滑脂均匀涂抹在模具内腔上或含有石墨烯的模具涂料均匀喷涂在模具内腔，指于在涂抹过程中，涂抹速度一致，涂抹厚度一致。
本发明的有益效果是提供一种将石墨烯加入镁及镁基合金铸造模具中的方法，将含有石墨烯的模具润滑脂均匀涂抹在模具内腔上，形成新的模具内壁相较于传统的铸铁内壁，铝合金和铜合金内壁材质的模具，有更强的耐磨性和以及表面光滑性。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益的效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例一
本实施例提供了一种将石墨烯加入镁及镁基合金铸造模具中的方法，制备方法包括以下步骤。
（1）取100g含石墨烯2%分散剂，加入到50g纳米级的碳粉中，将混合物放置在真空炉内，启动真空炉并加热至100℃，持续烘干8h，制成黑灰色粉状石墨烯产品。
（2）将黑灰色粉状石墨烯产品加入模具润滑脂中，搅拌均匀，备用。
（3）先将镁及镁合金模具内腔清洗至无灰尘无异物状态，再将其预热至100℃，最后将含有石墨烯的模具润滑脂用工具均匀地涂抹在模具内腔上。
实施例二
本实施例提供了一种将石墨烯加入镁及镁基合金铸造模具中的方法，制备方法包括以下步骤。
（1）取100g含石墨烯10%分散剂，加入到50g纳米级的碳粉中，将混合物放置在真空炉内，启动真空炉并加热至150℃，持续烘干10h，制成黑灰色粉状石墨烯产品。
（2）将黑灰色粉状石墨烯产品加入模具润滑脂中，搅拌均匀，备用。
（3）先将镁及镁合金模具内腔清洗至无灰层无异物状态，再将其预热至200℃，最后将含有石墨烯的模具润滑脂用工具均匀地涂抹在模具内腔上。
实施例三
本实施例提供了一种将石墨烯加入镁及镁基合金铸造模具中的方法，制备方法包括以下步骤。
（1）取100g含石墨烯3%分散剂，加入到50g纳米级的碳粉中，将混合物放置在真空炉内，启动真空炉并加热至130℃，持续烘干9h，制成黑灰色粉状石墨烯产品。
（2）将黑灰色粉状石墨烯产品加入模具润滑脂中，搅拌均匀，备用。
（3）先将镁及镁合金模具内腔清洗至无灰层无异物状态，再将其预热至130℃，最后将含有石墨烯的模具润滑脂用工具均匀地涂抹在模具内腔上。

Claims (1)

1.一种将石墨烯加入镁及镁基合金铸造模具中的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将含石墨烯2-10％分散剂加入纳米级的碳粉中，在100-150℃真空炉中烘干8-10小时，制成黑灰色粉状石墨烯产品；
第二步，将所述黑灰色粉状石墨烯产品加入模具润滑脂或模具涂料中，搅拌均匀，备用；将黑灰色粉状石墨烯产品加入模具润滑脂或模具涂料中，搅拌均匀指于边加边搅拌；
第三步，先将镁及镁合金模具内腔清洗至无灰层无异物状态，再将镁及镁合金铸造模具预热100-200℃，最后将含有石墨烯的模具润滑脂均匀涂抹在模具内腔上，在涂抹过程中，涂抹速度一致，涂抹厚度一致。
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