CN109778038A - 一种抗高压耐腐蚀稀土合金及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗高压耐腐蚀稀土合金及其加工工艺，本发明提供了一种抗高压耐腐蚀稀土合金及其加工工艺，利用稀土元素和镁合金等原料制备稀土镁合金，稀土元素由于其具有独特的核外电子排布，在冶金、材料领用具体独特的作用，能够净化合金溶液，改善合金组织，提高合金的高温力学性能，增强合金耐腐蚀性等性能，稀土镁合金具有镁合金的特有优点，比如密度小，比强度高、具有金属光泽，同时又具有耐热强度高、蠕变性能优良等特点。本发明配方设计合理，操作工艺优化，不仅有效实现了抗高压稀土合金的制备，提高了稀土合金的抗压强度和抗拉强度，同时也提高了稀土合金的耐腐蚀性能，具有较高实用性。

Description

一种抗高压耐腐蚀稀土合金及其加工工艺

技术领域

本发明涉及合金加工技术领域，具体是一种抗高压耐腐蚀稀土合金及其加工工艺。

背景技术

镁合金是工程应用中最轻的金属结构材料，具有密度低、比强度高、比刚度高、减震性高、易加工、易回收等优点，在航天、军工、电子通讯、交通运输等领域有着巨大的应用市场，特别是在全球铁、铝、锌等金属资源紧缺大背景下，镁的资源优势、价格优势、产品优势得到充分发挥，镁合金成为一种迅速崛起的工程材料。

大部分稀土元素与镁的原子尺寸半径相差在±15%范围内，在镁中有较大固溶度，具有良好的固溶强化、沉淀强化作用;可以有效地改善合金组织和微观结构、提高合金室温及高温力学性能、增强合金耐蚀性和耐热性等;稀土元素原子扩散能力差，对提高镁合金再结晶温度和减缓再结晶过程有显著作用;稀土元素还有很好的时效强化作用，可以析出非常稳定的弥散相粒子，从而能大幅度提高镁合金的高温强度和蠕变抗力。因此在镁合金领域开发出一系列含稀土的镁合金，使它们具有高强、耐热、耐蚀等性能，将有效地拓展镁合金的应用领域。

面临国际镁金属材料的高速发展，我国作为镁资源生产和出口大国，对镁合金开展深入研究和应用前期开发工作意义重大。然而普通镁合金强度偏低、耐热耐蚀等性能较差仍然是制约镁合金大规模应用的瓶颈问题。

针对上述情况，我们设计了一种抗高压耐腐蚀稀土合金及其加工工艺，这是我们亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗高压耐腐蚀稀土合金及其加工工艺，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种抗高压耐腐蚀稀土合金，所述稀土合金各原料组分如下：以重量计，合金基体80-120份、填料25-40份、粘结剂5-20份。

较优化地，所述合金基体各原料组分如下：以质量分数计，5-10%Gd、1-5%Y、1-2%Zn、0.3-0.8%Zr余量为Mg。

较优化地，所述填料各原料组分如下：以重量计，聚丙烯10-20份、硫酸钡40-80份、第一处理剂25-35份、第二处理剂50-100份。

较优化地，所述第一处理剂各原料组分如下：以重量计，甲基丙烯酸十二氟庚酯10-20份、1-羟基环己基苯基甲酮5-25份、丙酮25-50份、正庚烷8-15份、丁酮35-60份。

较优化地，所述第二处理剂为硬脂酸、硅烷偶联剂中的一种。

较优化地，所述粘结剂包括硅粉和聚合物胶粉，所述硅粉、聚合物胶粉的质量比为（2-4）：1。

本发明提供了一种抗高压耐腐蚀稀土合金及其加工工艺，利用稀土元素和镁合金等原料制备稀土镁合金，稀土元素由于其具有独特的核外电子排布，在冶金、材料领用具体独特的作用，能够净化合金溶液，改善合金组织，提高合金的高温力学性能，增强合金耐腐蚀性等性能，稀土镁合金具有镁合金的特有优点，比如密度小，比强度高、具有金属光泽，同时又具有耐热强度高、蠕变性能优良等特点；随着我们对于稀土镁合金的进一步研究与拓展，我们发现耐腐蚀性差、强度低仍旧是抑制镁合金大规模应用的重要问题。

针对这种情况，为了提高稀土镁合金的强度，我们在稀土镁合金中掺杂了聚丙烯，可以有效提高稀土镁合金的抗拉强度和抗压强度；但聚丙烯为有机粒子，与稀土镁合金之间的相容性较差，为了解决这个问题，我们设计了粘结剂，粘结剂包括硅粉和聚合物胶粉，聚合物胶粉很容易形成一层凝聚性的薄膜，这层薄膜能够改善聚丙烯与合金基体之间的结构稳定性，提高二者之间的相容性；在以往的技术中，聚合物胶粉一般用于混凝土的抗冻改性，而在本技术方案中，我们利用这层薄膜来提高聚丙烯和合金基体的相容性，同时还能提高稀土合金的抗冻性，阻止稀土合金对水的吸收和渗透。

同时为了提高稀土合金的耐腐蚀性，我们在添加聚丙烯之前，利用第一处理剂对聚丙烯表面进行改性，本技术方案中选择利用紫外光表面接枝的方法来进行表面改性，紫外光对聚丙烯的穿透性比高能辐射差，仅发生在材料表面，深度较小，不会对聚丙烯的性质造成影响，同时紫外光表面接枝具有易于控制，成本低等特点，成为了我们的首先；利用紫外光表面接枝在聚丙烯表面引入具有低表面能的甲基丙烯酸十二氟庚酯，以1-羟基环己基苯基甲酮作为引发剂，在聚丙烯表面进行接枝反应，使聚丙烯表面覆盖一层表面能极低的聚合物接枝层，同时含氟聚合物接枝层的相分离能够使聚丙烯表面形成微粗糙结构，进一步提高了聚丙烯的超疏水性；

将超疏水的聚丙烯加入合金基体中，可以有效提高复合材料的疏水性和耐腐蚀性，扩大复合材料的应用范围。

本技术方案中还利用硫酸钡来提高聚丙烯的韧性，进一步提高复合材料的抗压强度和抗拉强度，同时硫酸钡具有较好的阻垢效果，进一步提高稀土合金的耐腐蚀性能，起到协同作用。

较优化地，一种抗高压耐腐蚀稀土合金的加工工艺，包括以下步骤：

1)准备原料；

2)聚丙烯的表面处理；

3)熔炼，得到所述稀土合金。

较优化地，包括以下步骤：

1)准备原料：

a)按比例称取合金基体的各个成分含量，准备Mg合金、锌合金、Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金、Mg-Zr中间合金，备用；

b)按比例称取聚丙烯、硫酸钡、硅粉、聚合物胶粉和第二处理剂，备用；

c)按比例称取甲基丙烯酸十二氟庚酯、1-羟基环己基苯基甲酮、丙酮、正庚烷、丁酮，备用；

2)聚丙烯表面处理：

a)取步骤1）准备的聚丙烯，等离子预处理，等离子处理功率为250W，处理时间为2-3min；

b)取步骤1）准备的1-羟基环己基苯基甲酮，丙酮溶解，再投入正庚烷，得到处理液A；将步骤a）等离子处理后的聚丙烯投入处理液A中，70-80℃下水浴浸泡，再放入真空烘箱干燥；

c)取步骤1）准备的甲基丙烯酸十二氟庚酯，丁酮溶解，得到处理液B；再将步骤b）处理后的聚丙烯投入处理液B，再放入紫外光反应器中，通入氮气，反应10-30min，打开紫外光照射；取出聚丙烯，丙酮抽提，真空干燥；

3)制备稀土合金：

a)取步骤1）中准备的硫酸钡，投入马弗炉中，380-420℃煅烧，再放入高速搅拌机中，加入步骤1）准备的第二处理剂，搅拌，得到物料A；

b)取步骤1）准备的Mg合金，加热至450-500℃，熔炼20-30min，再升温至700-750℃，加入Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金、步骤2）表面处理后的聚丙烯，保温，再升温至720-780℃，加入步骤a）中制备的物料A和锌合金，搅拌5-10min，保温20-30min，再加入步骤1）中准备的硅粉和聚合物胶粉，搅拌，降温至720-740℃精炼，得到物料B；

c)取步骤b）制备的物料B，静置冷却，撇去表面浮渣，浇铸成型，得到所述稀土合金。

较优化地，包括以下步骤：

1)准备原料：

a)按比例称取合金基体的各个成分含量，准备Mg合金、锌合金、Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金、Mg-Zr中间合金，备用；

b)按比例称取聚丙烯、硫酸钡、硅粉、聚合物胶粉和第二处理剂，备用；

c)按比例称取甲基丙烯酸十二氟庚酯、1-羟基环己基苯基甲酮、丙酮、正庚烷、丁酮，备用；本发明首先准备各个原料，为后续的操作准备；

2)聚丙烯表面处理：

a)取步骤1）准备的聚丙烯，等离子预处理，等离子处理功率为250W，处理时间为2-3min；本技术方案首先对聚丙烯等离子预处理，可以增大聚丙烯表面粗糙度，增加活性位点，提高聚丙烯的比表面积，提高聚丙烯表面的接枝率；

b)取步骤1）准备的1-羟基环己基苯基甲酮，丙酮溶解，再投入正庚烷，得到处理液A；将步骤a）等离子处理后的聚丙烯投入处理液A中，70-80℃下水浴浸泡0.5-1h，再放入真空烘箱干燥；本技术方案利用正庚烷作为溶胀剂，使表面的分子链变得疏松，引发剂1-羟基环己基苯基甲酮能够进一步渗透进聚丙烯中，增大其表面积吸附引发剂的的剂量，有利于光接枝的发生；

c)取步骤1）准备的甲基丙烯酸十二氟庚酯，丁酮溶解，得到处理液B；再将步骤b）处理后的聚丙烯投入处理液B，再放入紫外光反应器中，通入氮气，反应10-30min，打开紫外光照射15-25min；取出聚丙烯，丙酮抽提20-24h，真空干燥；本技术方案利用甲基丙烯酸十二氟庚酯作为单体，在聚丙烯表面紫外光接枝，提高聚丙烯的的超疏水性；

3)制备稀土合金：

a)取步骤1）中准备的硫酸钡，投入马弗炉中，380-420℃煅烧，煅烧时间为6-8h，再放入高速搅拌机中，加入步骤1）准备的第二处理剂，搅拌5-10min，得到物料A；本技术方案中利用第二处理剂对硫酸钡改性处理，提高硫酸钡与聚丙烯、合金基体之间的相容性；

b)取步骤1）准备的Mg合金，加热至450-500℃，熔炼20-30min，再升温至700-750℃，加入Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金、步骤2）表面处理后的聚丙烯，保温20-30min，再升温至720-780℃，加入步骤a）中制备的物料A和锌合金，搅拌5-10min，保温20-30min，再加入步骤1）中准备的硅粉和聚合物胶粉，搅拌5-15min，降温至720-740℃精炼5-15min，得到物料B；本技术方案中在熔炼合金基体的过程中加入表面改性的聚丙烯和硫酸钡，提高了稀土合金的耐腐蚀性，硫酸钡起到协同作用，进一步提高了稀土合金的耐腐蚀性能；

c)取步骤b）制备的物料B，静置，冷却至700-715℃，撇去表面浮渣，浇铸成型，得到所述稀土合金。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明首先对聚丙烯进行表面改性，利用紫外光表面接枝的方法提高聚丙烯的超疏水性，以此提高稀土合金的耐腐蚀性能，同时聚丙烯的添加也能够提高稀土合金的抗拉强度和抗压强度；在熔炼稀土合金的工艺中，再添加改性处理的硫酸钡，进一步提高稀土合金的耐腐蚀性。

本发明提供了一种抗高压耐腐蚀稀土合金及其加工工艺，配方设计合理，操作工艺优化，不仅有效实现了抗高压稀土合金的制备，提高了稀土合金的抗压强度和抗拉强度，同时也提高了稀土合金的耐腐蚀性能，具有较高实用性。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

首先准备原料，按比例称取合金基体的各个成分含量，准备Mg合金、锌合金、Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金、Mg-Zr中间合金；按比例称取聚丙烯、硫酸钡、硅粉、聚合物胶粉和第二处理剂；按比例称取甲基丙烯酸十二氟庚酯、1-羟基环己基苯基甲酮、丙酮、正庚烷、丁酮，备用；

接着进行聚丙烯表面处理，取步骤1）准备的聚丙烯，等离子预处理，等离子处理功率为250W，处理时间为2min；再取1-羟基环己基苯基甲酮，丙酮溶解，再投入正庚烷，得到处理液A；将等离子处理后的聚丙烯投入处理液A中，70℃下水浴浸泡0.5h，再放入真空烘箱干燥；接着取甲基丙烯酸十二氟庚酯，丁酮溶解，得到处理液B；再将干燥后的聚丙烯投入处理液B，再放入紫外光反应器中，通入氮气，反应10min，打开紫外光照射15min；取出聚丙烯，丙酮抽提20h，真空干燥；

最后制备稀土合金，取步骤1）中准备的硫酸钡，投入马弗炉中，380℃煅烧，煅烧时间为6h，再放入高速搅拌机中，加入第二处理剂，搅拌5min，得到物料A；再取准备的Mg合金，加热至450℃，熔炼20min，再升温至700℃，加入Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金、表面处理后的聚丙烯，保温20min，再升温至720℃，加入制备的物料A和锌合金，搅拌5min，保温20min，再加入准备的硅粉和聚合物胶粉，搅拌5min，降温至720℃精炼5min，得到物料B；接着取制备的物料B，静置，冷却至700℃，撇去表面浮渣，浇铸成型，得到所述稀土合金。

本实施例中，稀土合金各原料组分如下：以重量计，合金基体80份、填料25份、粘结剂5份。

其中合金基体各原料组分如下：以质量分数计，5%Gd、1%Y、1%Zn、0.3%Zr余量为Mg；填料各原料组分如下：以重量计，聚丙烯10份、硫酸钡40份、第一处理剂25份、第二处理剂50份；第一处理剂各原料组分如下：以重量计，甲基丙烯酸十二氟庚酯10份、1-羟基环己基苯基甲酮5份、丙酮25份、正庚烷8份、丁酮35份；

第二处理剂为硬脂酸；粘结剂包括硅粉和聚合物胶粉，所述硅粉、聚合物胶粉的质量比为2：1。

实施例2：

首先准备原料，按比例称取合金基体的各个成分含量，准备Mg合金、锌合金、Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金、Mg-Zr中间合金；按比例称取聚丙烯、硫酸钡、硅粉、聚合物胶粉和第二处理剂；按比例称取甲基丙烯酸十二氟庚酯、1-羟基环己基苯基甲酮、丙酮、正庚烷、丁酮，备用；

接着进行聚丙烯表面处理，取步骤1）准备的聚丙烯，等离子预处理，等离子处理功率为250W，处理时间为2.5min；再取1-羟基环己基苯基甲酮，丙酮溶解，再投入正庚烷，得到处理液A；将等离子处理后的聚丙烯投入处理液A中，75℃下水浴浸泡0.8h，再放入真空烘箱干燥；接着取甲基丙烯酸十二氟庚酯，丁酮溶解，得到处理液B；再将干燥后的聚丙烯投入处理液B，再放入紫外光反应器中，通入氮气，反应20min，打开紫外光照射20min；取出聚丙烯，丙酮抽提22h，真空干燥；

最后制备稀土合金，取步骤1）中准备的硫酸钡，投入马弗炉中，400℃煅烧，煅烧时间为7h，再放入高速搅拌机中，加入第二处理剂，搅拌8min，得到物料A；再取准备的Mg合金，加热至475℃，熔炼25min，再升温至725℃，加入Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金、表面处理后的聚丙烯，保温25min，再升温至755℃，加入制备的物料A和锌合金，搅拌8min，保温25min，再加入准备的硅粉和聚合物胶粉，搅拌10min，降温至730℃精炼10min，得到物料B；接着取制备的物料B，静置，冷却至708℃，撇去表面浮渣，浇铸成型，得到所述稀土合金。

本实施例中，稀土合金各原料组分如下：以重量计，合金基体100份、填料34份、粘结剂15份。

其中合金基体各原料组分如下：以质量分数计，8%Gd、3%Y、1.5%Zn、0.5%Zr余量为Mg；填料各原料组分如下：以重量计，聚丙烯15份、硫酸钡60份、第一处理剂30份、第二处理剂80份；第一处理剂各原料组分如下：以重量计，甲基丙烯酸十二氟庚酯15份、1-羟基环己基苯基甲酮15份、丙酮43份、正庚烷10份、丁酮50份；

第二处理剂为硅烷偶联剂；粘结剂包括硅粉和聚合物胶粉，所述硅粉、聚合物胶粉的质量比为3：1。

实施例3：

首先准备原料，按比例称取合金基体的各个成分含量，准备Mg合金、锌合金、Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金、Mg-Zr中间合金；按比例称取聚丙烯、硫酸钡、硅粉、聚合物胶粉和第二处理剂；按比例称取甲基丙烯酸十二氟庚酯、1-羟基环己基苯基甲酮、丙酮、正庚烷、丁酮，备用；

接着进行聚丙烯表面处理，取步骤1）准备的聚丙烯，等离子预处理，等离子处理功率为250W，处理时间为3min；再取1-羟基环己基苯基甲酮，丙酮溶解，再投入正庚烷，得到处理液A；将等离子处理后的聚丙烯投入处理液A中，80℃下水浴浸泡1h，再放入真空烘箱干燥；接着取甲基丙烯酸十二氟庚酯，丁酮溶解，得到处理液B；再将干燥后的聚丙烯投入处理液B，再放入紫外光反应器中，通入氮气，反应30min，打开紫外光照射25min；取出聚丙烯，丙酮抽提24h，真空干燥；

最后制备稀土合金，取步骤1）中准备的硫酸钡，投入马弗炉中，420℃煅烧，煅烧时间为8h，再放入高速搅拌机中，加入第二处理剂，搅拌10min，得到物料A；再取准备的Mg合金，加热至500℃，熔炼30min，再升温至750℃，加入Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金、表面处理后的聚丙烯，保温30min，再升温至780℃，加入制备的物料A和锌合金，搅拌10min，保温30min，再加入准备的硅粉和聚合物胶粉，搅拌15min，降温至740℃精炼15min，得到物料B；接着取制备的物料B，静置，冷却至715℃，撇去表面浮渣，浇铸成型，得到所述稀土合金。

本实施例中，稀土合金各原料组分如下：以重量计，合金基体120份、填料40份、粘结剂20份。

其中合金基体各原料组分如下：以质量分数计， 10%Gd、5%Y、2%Zn、0.8%Zr余量为Mg；填料各原料组分如下：以重量计，聚丙烯20份、硫酸钡80份、第一处理剂35份、第二处理剂100份；第一处理剂各原料组分如下：以重量计，甲基丙烯酸十二氟庚酯20份、1-羟基环己基苯基甲酮25份、丙酮50份、正庚烷15份、丁酮60份；

第二处理剂为硬脂酸；粘结剂包括硅粉和聚合物胶粉，所述硅粉、聚合物胶粉的质量比为4：1。

实施例4：

首先准备原料，按比例称取合金基体的各个成分含量，准备Mg合金、锌合金、Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金、Mg-Zr中间合金；按比例称取聚丙烯、硫酸钡、硅粉、聚合物胶粉和第二处理剂，备用；

接着制备稀土合金，取步骤1）中准备的硫酸钡，投入马弗炉中，400℃煅烧，煅烧时间为7h，再放入高速搅拌机中，加入第二处理剂，搅拌8min，得到物料A；再取准备的Mg合金，加热至475℃，熔炼25min，再升温至725℃，加入Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金、聚丙烯，保温25min，再升温至755℃，加入制备的物料A和锌合金，搅拌8min，保温25min，再加入准备的硅粉和聚合物胶粉，搅拌10min，降温至730℃精炼10min，得到物料B；接着取制备的物料B，静置，冷却至708℃，撇去表面浮渣，浇铸成型，得到所述稀土合金。

本实施例中，稀土合金各原料组分如下：以重量计，合金基体100份、填料34份、粘结剂15份。

其中合金基体各原料组分如下：以质量分数计，8%Gd、3%Y、1.5%Zn、0.5%Zr余量为Mg；填料各原料组分如下：以重量计，聚丙烯15份、硫酸钡60份、第二处理剂80份；第二处理剂为硅烷偶联剂；粘结剂包括硅粉和聚合物胶粉，所述硅粉、聚合物胶粉的质量比为3：1。

实施例5：

首先准备原料，按比例称取合金基体的各个成分含量，准备Mg合金、锌合金、Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金、Mg-Zr中间合金；按比例称取聚丙烯、硅粉、聚合物胶粉；按比例称取甲基丙烯酸十二氟庚酯、1-羟基环己基苯基甲酮、丙酮、正庚烷、丁酮，备用；

接着进行聚丙烯表面处理，取步骤1）准备的聚丙烯，等离子预处理，等离子处理功率为250W，处理时间为2.5min；再取1-羟基环己基苯基甲酮，丙酮溶解，再投入正庚烷，得到处理液A；将等离子处理后的聚丙烯投入处理液A中，75℃下水浴浸泡0.8h，再放入真空烘箱干燥；接着取甲基丙烯酸十二氟庚酯，丁酮溶解，得到处理液B；再将干燥后的聚丙烯投入处理液B，再放入紫外光反应器中，通入氮气，反应20min，打开紫外光照射20min；取出聚丙烯，丙酮抽提22h，真空干燥；

最后制备稀土合金，取准备的Mg合金，加热至475℃，熔炼25min，再升温至725℃，加入Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金、表面处理后的聚丙烯，保温25min，再升温至755℃，加入锌合金，搅拌8min，保温25min，再加入准备的硅粉和聚合物胶粉，搅拌10min，降温至730℃精炼10min，得到物料B；接着取制备的物料B，静置，冷却至708℃，撇去表面浮渣，浇铸成型，得到所述稀土合金。

本实施例中，稀土合金各原料组分如下：以重量计，合金基体100份、填料34份、粘结剂15份。

其中合金基体各原料组分如下：以质量分数计，8%Gd、3%Y、1.5%Zn、0.5%Zr余量为Mg；填料各原料组分如下：以重量计，聚丙烯15份、硫酸钡60份、第一处理剂30份；第一处理剂各原料组分如下：以重量计，甲基丙烯酸十二氟庚酯15份、1-羟基环己基苯基甲酮15份、丙酮43份、正庚烷10份、丁酮50份；

粘结剂包括硅粉和聚合物胶粉，所述硅粉、聚合物胶粉的质量比为3：1。

实施例6：

首先准备原料，按比例称取合金基体的各个成分含量，准备Mg合金、锌合金、Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金、Mg-Zr中间合金；按比例称取聚丙烯、硅粉、聚合物胶粉，备用；

接着制备稀土合金，取准备的Mg合金，加热至475℃，熔炼25min，再升温至725℃，加入Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金、聚丙烯，保温25min，再升温至755℃，加入锌合金，搅拌8min，保温25min，再加入准备的硅粉和聚合物胶粉，搅拌10min，降温至730℃精炼10min，得到物料B；接着取制备的物料B，静置，冷却至708℃，撇去表面浮渣，浇铸成型，得到所述稀土合金。

本实施例中，稀土合金各原料组分如下：以重量计，合金基体100份、填料34份、粘结剂15份。

其中合金基体各原料组分如下：以质量分数计，8%Gd、3%Y、1.5%Zn、0.5%Zr余量为Mg；填料为聚丙烯15份；粘结剂包括硅粉和聚合物胶粉，所述硅粉、聚合物胶粉的质量比为3：1。

实验1：

拉伸实验：按照国家标准GB6397-86《金属拉伸实验试样》加工标准拉伸合金试样，圆柱试样标距尺寸为Φ6mm×30mm，在岛津AG-I 250kN电子拉伸试验机上进行拉伸，试验温度为室温(25℃)，拉伸速率为1mm/min；

腐蚀实验：采用室温(25℃)浸泡腐蚀试验，腐蚀介质为3.5wt％NaCl溶液。 腐蚀试样为实施例1-6中的合金试样，尺寸为Φ15mm×3mm；腐蚀时间为24h。测出腐蚀前后的合金试样失重，结合合金试样的表面积，算出镁合金试样的年腐蚀速率(单位：mm/a)；

取实施例1-6中制备的稀土合金样品，分别检测各自的力学性能，记录数据，检测数据如下表所示：

实施例1-3中为本技术方案制备得到稀土合金，由表中数据可知，本发明制备的稀土合金的抗拉强度可高达472MPa，屈服强度高达405 MPa，延伸率达到16.4%，同时腐蚀速率较低；

实施例4中没有对聚丙烯进行表面疏水处理，而是直接加入合金基体中，其余参数不变；与表中实施例1-3的数据可知，实施例4制备得到的稀土合金的腐蚀速率比实施例1-3高，说明聚丙烯表面进行疏水处理后，制备得到的稀土合金的耐腐蚀性能也随之提高；实施例4中制备的稀土合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率对比实施例1-3中差别并不大，说明聚丙烯表面疏水处理对制备的稀土合金的力学性能影响较小；

实施例5中没有添加硫酸钡并对硫酸钡作改性处理，其它参数不变；与实施例1-4中是数据对比可知，实施例5中的腐蚀速率大于实施例1-3，又比实施例4的数据低，这说明改性处理的硫酸钡可以起到协同作用，提高制备的稀土合金的抗腐蚀性能，但对于耐腐蚀性能的影响较小；实施例5中制备的稀土合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率对比实施例1-4中较低，但差值不大，说明改性处理的硫酸钡并对制备的稀土合金的力学性能的影响较小；

实施例6中既没有添加硫酸钡并对硫酸钡作改性处理，同时也没有对聚丙烯进行表面疏水处理，其它参数不变；由表中与实施例1-5中的数据对比可知，实施例6的抗拉强度、屈服强度、延伸率明显低于实施例1-5中的数据，同时腐蚀速率明显高于实施例1-5中的数据；

因此，由上述陈述可知，本发明中的技术方案不仅提高了稀土合金的抗压强度和抗拉强度，同时也提高了稀土合金的耐腐蚀性能，具有较高实用性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (9)

1.一种抗高压耐腐蚀稀土合金，其特征在于：所述稀土合金各原料组分如下：以重量计，合金基体80-120份、填料25-40份、粘结剂5-20份。

2.根据权利要求1所述的一种抗高压耐腐蚀稀土合金，其特征在于：所述合金基体各原料组分如下：以质量分数计，5-10%Gd、1-5%Y、1-2%Zn、0.3-0.8%Zr余量为Mg。

3.根据权利要求2所述的一种抗高压耐腐蚀稀土合金，其特征在于：所述填料各原料组分如下：以重量计，聚丙烯10-20份、硫酸钡40-80份、第一处理剂25-35份、第二处理剂50-100份。

4.根据权利要求3所述的一种抗高压耐腐蚀稀土合金，其特征在于：所述第一处理剂各原料组分如下：以重量计，甲基丙烯酸十二氟庚酯10-20份、1-羟基环己基苯基甲酮5-25份、丙酮25-50份、正庚烷8-15份、丁酮35-60份。

5.根据权利要求4所述的一种抗高压耐腐蚀稀土合金，其特征在于：所述第二处理剂为硬脂酸、硅烷偶联剂中的一种。

6.根据权利要求5所述的一种抗高压耐腐蚀稀土合金，其特征在于：所述粘结剂包括硅粉和聚合物胶粉，所述硅粉、聚合物胶粉的质量比为（2-4）：1。

7.一种抗高压耐腐蚀稀土合金的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1）准备原料；

2）聚丙烯的表面处理；

3）熔炼，得到所述稀土合金。

8.根据权利要求7所述的一种抗高压耐腐蚀稀土合金的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1）准备原料：

a）按比例称取合金基体的各个成分含量，准备Mg合金、锌合金、Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金、Mg-Zr中间合金，备用；

b）按比例称取聚丙烯、硫酸钡、硅粉、聚合物胶粉和第二处理剂，备用；

c）按比例称取甲基丙烯酸十二氟庚酯、1-羟基环己基苯基甲酮、丙酮、正庚烷、丁酮，备用；

2）聚丙烯表面处理：

a）取步骤1）准备的聚丙烯，等离子预处理，等离子处理功率为250W，处理时间为2-3min；

b）取步骤1）准备的1-羟基环己基苯基甲酮，丙酮溶解，再投入正庚烷，得到处理液A；将步骤a）等离子处理后的聚丙烯投入处理液A中，70-80℃下水浴浸泡，再放入真空烘箱干燥；

c）取步骤1）准备的甲基丙烯酸十二氟庚酯，丁酮溶解，得到处理液B；再将步骤b）处理后的聚丙烯投入处理液B，再放入紫外光反应器中，通入氮气，反应10-30min，打开紫外光照射；取出聚丙烯，丙酮抽提，真空干燥；

3）制备稀土合金：

a）取步骤1）中准备的硫酸钡，投入马弗炉中，380-420℃煅烧，再放入高速搅拌机中，加入步骤1）准备的第二处理剂，搅拌，得到物料A；

b）取步骤1）准备的Mg合金，加热至450-500℃，熔炼20-30min，再升温至700-750℃，加入Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金、步骤2）表面处理后的聚丙烯，保温，再升温至720-780℃，加入步骤a）中制备的物料A和锌合金，搅拌5-10min，保温20-30min，再加入c）步骤1）中准备的硅粉和聚合物胶粉，搅拌，降温至720-740℃精炼，得到物料B；

取步骤b）制备的物料B，静置冷却，撇去表面浮渣，浇铸成型，得到所述稀土合金。

9.根据权利要求8所述的一种抗高压耐腐蚀稀土合金的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1）准备原料：

a）按比例称取合金基体的各个成分含量，准备Mg合金、锌合金、Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金、Mg-Zr中间合金，备用；

b）按比例称取聚丙烯、硫酸钡、硅粉、聚合物胶粉和第二处理剂，备用；

c）按比例称取甲基丙烯酸十二氟庚酯、1-羟基环己基苯基甲酮、丙酮、正庚烷、丁酮，备用；

2）聚丙烯表面处理：

a）取步骤1）准备的聚丙烯，等离子预处理，等离子处理功率为250W，处理时间为2-3min；

b）取步骤1）准备的1-羟基环己基苯基甲酮，丙酮溶解，再投入正庚烷，得到处理液A；将步骤a）等离子处理后的聚丙烯投入处理液A中，70-80℃下水浴浸泡0.5-1h，再放入真空烘箱干燥；

c）取步骤1）准备的甲基丙烯酸十二氟庚酯，丁酮溶解，得到处理液B；再将步骤b）处理后的聚丙烯投入处理液B，再放入紫外光反应器中，通入氮气，反应10-30min，打开紫外光照射15-25min；取出聚丙烯，丙酮抽提20-24h，真空干燥；

3）制备稀土合金：

a）取步骤1）中准备的硫酸钡，投入马弗炉中，380-420℃煅烧，煅烧时间为6-8h，再放入高速搅拌机中，加入步骤1）准备的第二处理剂，搅拌5-10min，得到物料A；

b）取步骤1）准备的Mg合金，加热至450-500℃，熔炼20-30min，再升温至700-750℃，加入Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金、步骤2）表面处理后的聚丙烯，保温20-30min，再升温至720-780℃，加入步骤a）中制备的物料A和锌合金，搅拌5-10min，保温20-30min，再加入步骤1）中准备的硅粉和聚合物胶粉，搅拌5-15min，降温至720-740℃精炼5-15min，得到物料B；

c）取步骤b）制备的物料B，静置，冷却至700-715℃，撇去表面浮渣，浇铸成型，得到所述稀土合金。