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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