CN115534439A - 一种轻轨用隔音防火镁合金板及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及合金材料技术领域，具体涉及一种轻轨用隔音防火镁合金板及其制备工艺；本发明所提供的镁合金板是在两个镁合金基板之间设置隔音芯板复合而成，所提供的镁合金板，不仅具有优异的防火效果，而且还具有良好的隔音效果，能够应用在轻轨车上，具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及合金材料技术领域，具体涉及一种轻轨用隔音防火镁合金板及其制备工艺。
背景技术
合金(alloy)是指一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化，冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物。镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金，其是交通、航空器、航天器和火箭导弹制造工业中使用的轻金属结构材料。
专利申请号为CN201310534452.3的专利，其在说明书中记载有“包括以下重量百分比的原料及其配比制成：树脂2-10％；硅2-3％；钙0.5-0.8％；硒0.8-1.2％；铝0.23-0.45％；锂0.2-0.5％；铁0.5-0.75％；凝结剂5-8％；余量为镁。本发明的有益效果是：原料配比科学合理，树脂能阻绝噪音，用在该镁合金隔音板材中能有效的防止噪声污染，其它原料的添加同时能达到很好的减音、减噪的效果，有效防治噪音污染，满足客户的需求”，上述专利文件所制备的镁合金板，其隔音效果不佳，同时，其缺少阻燃防火效果，影响了所制备的镁合金板的性能及质量。
综上所述，研发一种轻轨用隔音防火镁合金板及其制备工艺，仍是合金材料技术领域中急需解决的关键问题。
发明内容
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明在于提供一种轻轨用隔音防火镁合金板及其制备工艺，本发明所提供的镁合金板是在两个镁合金基板之间设置隔音芯板复合而成，所提供的镁合金板，不仅具有优异的防火效果，而且还具有良好的隔音效果；使得所制备的镁合金板的质量得到有效地提高与改善。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
本发明的第一方面：提供了一种轻轨用隔音防火镁合金板，所述的镁合金板是在两个镁合金基板之间设置隔音芯板复合而成，所述的镁合金基板，由以下重量份的组分制成：镁80-90份、铜1-3份、铝5-7份、稀土3-5份、二氧化硅3-5份，所述的隔音芯板，由以下重量份的组分制成：热固性树脂10-20份、石英沙5-7份、聚丙烯短纤维4-6份、硅酸铝纤维棉5-7份、交联剂1-3份、水30-40份。
本发明进一步的设置为：所述的稀土为锆和溴混合物，所述的混合物中锆和溴的质量比为1:1.3。
本发明进一步的设置为：所述的交联剂为过氧化二异丙苯和1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷中的任意一种。
本发明的第二方面：还提供了一种轻轨用隔音防火镁合金板的制备工艺，包括以下步骤：
(1)制备镁合金基板：取镁、铜、铝、稀土、二氧化硅，分别单独预热，然后将镁、铜、铝、稀土在气体气氛中熔化，调整温度后，再加入二氧化硅，保温10-20min，将所得的浇铸液置于模具中，在温度为480-500℃的条件下，固溶处理时间为60-80min，水冷后取出板材，制得镁合金基板；
(2)制备隔音芯板：称取石英沙、聚丙烯短纤维、硅酸铝纤维棉和水，并置于混合机中混合均匀，再加入热固性树脂和交联剂，继续混合10-20min，通过挤出机挤压成型，制得隔音芯板；
(3)制备隔音防火镁合金板：将隔音芯板置于两个镁合金基板之间，并将两个镁合金基板焊接固定，制得隔音防火镁合金板。
本发明进一步的设置为：在步骤(1)中，所述的单独预测的温度为120-130℃。
本发明进一步的设置为：在步骤(1)中，所述的气体为二氧化碳和六氟化硫的混合物，所述的混合物中二氧化碳和六氟化硫的体积比为92-95:1。
本发明进一步的设置为：在步骤(1)中，所述的在气体气氛中熔化的温度为700-710℃。
本发明进一步的设置为：在步骤(1)中，所述的调整温度是将温度调整至650-660℃。
本发明进一步的设置为：在步骤(2)中，所述的混合机的转速为400-500r/min，混合时间为20-30min。
本发明进一步的设置为：在步骤(2)中，所述的挤出机的温度为100-140℃。
有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
本发明所提供的镁合金板是在两个镁合金基板之间设置隔音芯板复合而成，所提供的镁合金板，不仅具有优异的防火效果，而且还具有良好的隔音效果，能够应用在轻轨车上，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明性能检测中镁合金板的燃点的统计图；
图2为本发明性能检测中镁合金板的隔音量的统计图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本发明提供了一种轻轨用隔音防火镁合金板，所述的镁合金板是在两个镁合金基板之间设置隔音芯板复合而成，所述的镁合金基板，由以下重量份的组分制成：镁80份、铜1份、铝5份、稀土3份、二氧化硅3份，所述的隔音芯板，由以下重量份的组分制成：热固性树脂10份、石英沙5份、聚丙烯短纤维4份、硅酸铝纤维棉5份、交联剂1份、水30份。
进一步的，稀土为锆和溴混合物，混合物中锆和溴的质量比为1:1.3。
进一步的，交联剂为过氧化二异丙苯。
此外，本发明还提供了一种轻轨用隔音防火镁合金板的制备工艺，包括以下步骤：
(1)制备镁合金基板：取镁、铜、铝、稀土、二氧化硅，分别单独预热，然后将镁、铜、铝、稀土在气体气氛中熔化，调整温度后，再加入二氧化硅，保温10min，将所得的浇铸液置于模具中，在温度为480℃的条件下，固溶处理时间为60min，水冷后取出板材，制得镁合金基板。
进一步的，单独预测的温度为120℃。
进一步的，气体为二氧化碳和六氟化硫的混合物，混合物中二氧化碳和六氟化硫的体积比为92:1。
进一步的，在气体气氛中熔化的温度为700℃。
进一步的，调整温度是将温度调整至650℃。
(2)制备隔音芯板：称取石英沙、聚丙烯短纤维、硅酸铝纤维棉和水，并置于混合机中混合均匀，再加入热固性树脂和交联剂，继续混合10min，通过挤出机挤压成型，制得隔音芯板。
进一步的，混合机的转速为400r/min，混合时间为20min。
进一步的，挤出机的温度为100℃。
(3)制备隔音防火镁合金板：将隔音芯板置于两个镁合金基板之间，并将两个镁合金基板焊接固定，制得隔音防火镁合金板。
实施例2
本发明提供了一种轻轨用隔音防火镁合金板，所述的镁合金板是在两个镁合金基板之间设置隔音芯板复合而成，所述的镁合金基板，由以下重量份的组分制成：镁85份、铜2份、铝6份、稀土4份、二氧化硅4份，所述的隔音芯板，由以下重量份的组分制成：热固性树脂15份、石英沙6份、聚丙烯短纤维5份、硅酸铝纤维棉6份、交联剂2份、水35份。
进一步的，稀土为锆和溴混合物，混合物中锆和溴的质量比为1:1.3。
进一步的，交联剂为1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷中。
此外，本发明还提供了一种轻轨用隔音防火镁合金板的制备工艺，包括以下步骤：
(1)制备镁合金基板：取镁、铜、铝、稀土、二氧化硅，分别单独预热，然后将镁、铜、铝、稀土在气体气氛中熔化，调整温度后，再加入二氧化硅，保温15min，将所得的浇铸液置于模具中，在温度为490℃的条件下，固溶处理时间为70min，水冷后取出板材，制得镁合金基板。
进一步的，单独预测的温度为125℃。
进一步的，气体为二氧化碳和六氟化硫的混合物，混合物中二氧化碳和六氟化硫的体积比为94:1。
进一步的，在气体气氛中熔化的温度为705℃。
进一步的，调整温度是将温度调整至655℃。
(2)制备隔音芯板：称取石英沙、聚丙烯短纤维、硅酸铝纤维棉和水，并置于混合机中混合均匀，再加入热固性树脂和交联剂，继续混合15min，通过挤出机挤压成型，制得隔音芯板。
进一步的，混合机的转速为450r/min，混合时间为25min。
进一步的，挤出机的温度为120℃。
(3)制备隔音防火镁合金板：将隔音芯板置于两个镁合金基板之间，并将两个镁合金基板焊接固定，制得隔音防火镁合金板。
实施例3
本发明提供了一种轻轨用隔音防火镁合金板，所述的镁合金板是在两个镁合金基板之间设置隔音芯板复合而成，所述的镁合金基板，由以下重量份的组分制成：镁90份、铜3份、铝7份、稀土5份、二氧化硅5份，所述的隔音芯板，由以下重量份的组分制成：热固性树脂20份、石英沙7份、聚丙烯短纤维6份、硅酸铝纤维棉7份、交联剂3份、水40份。
进一步的，稀土为锆和溴混合物，混合物中锆和溴的质量比为1:1.3。
进一步的，交联剂为过氧化二异丙苯。
此外，本发明还提供了一种轻轨用隔音防火镁合金板的制备工艺，包括以下步骤：
(1)制备镁合金基板：取镁、铜、铝、稀土、二氧化硅，分别单独预热，然后将镁、铜、铝、稀土在气体气氛中熔化，调整温度后，再加入二氧化硅，保温20min，将所得的浇铸液置于模具中，在温度为500℃的条件下，固溶处理时间为80min，水冷后取出板材，制得镁合金基板。
进一步的，单独预测的温度为130℃。
进一步的，气体为二氧化碳和六氟化硫的混合物，混合物中二氧化碳和六氟化硫的体积比为95:1。
进一步的，在气体气氛中熔化的温度为710℃。
进一步的，调整温度是将温度调整至660℃。
(2)制备隔音芯板：称取石英沙、聚丙烯短纤维、硅酸铝纤维棉和水，并置于混合机中混合均匀，再加入热固性树脂和交联剂，继续混合20min，通过挤出机挤压成型，制得隔音芯板。
进一步的，混合机的转速为500r/min，混合时间为30min。
进一步的，挤出机的温度为140℃。
(3)制备隔音防火镁合金板：将隔音芯板置于两个镁合金基板之间，并将两个镁合金基板焊接固定，制得隔音防火镁合金板。
性能测试
采用实施例1、实施例2和实施例3的方法分别制备镁合金板，作为实验1组、实验2组和实验3组，按照专利申请号为CN201310534452.3的方法制备镁合金板，作为对照组。
1、按照检测标准GB/T8624-2018分别对上述各镁合金板的防火性能进行检测，将所得测试结果记录于表1；
表1：镁合金板的检测记录表
由表1和图1可知，与对照组相比，实验组(实验1组、实验2组和实验3组)的燃点均明显高于对照组(p＜0.05)，而各实验组之间的燃点差异并不明显(p＞0.05)，本发明所制备的镁合金板，具有优异的防火效果。
2、按照检测标准GB/T19889.10-2006分别对上述各镁合金板的隔音性能(低频20-500Hz)进行检测，将所得测试结果记录于表2；
表2：镁合金板的检测记录表
| 组别 | n | 隔音量(db) |
| 实验1组 | 4 | 40 |
| 实验2组 | 4 | 42 |
| 实验3组 | 4 | 38 |
| 对照组 | 4 | 25 |
由表1和图2可知，与对照组(相比，实验组(实验1组、实验2组和实验3组)的隔音性能均明显优于对照组(p＜0.05)，而各实验组之间的隔音性能差异并不明显(p＞0.05)，本发明所制备的镁合金板，具有良好的隔音效果。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种轻轨用隔音防火镁合金板，其特征在于，所述的镁合金板是在两个镁合金基板之间设置隔音芯板复合而成，所述的镁合金基板，由以下重量份的组分制成：镁80-90份、铜1-3份、铝5-7份、稀土3-5份、二氧化硅3-5份，所述的隔音芯板，由以下重量份的组分制成：热固性树脂10-20份、石英沙5-7份、聚丙烯短纤维4-6份、硅酸铝纤维棉5-7份、交联剂1-3份、水30-40份。
2.根据权利要求1所述的一种轻轨用隔音防火镁合金板，其特征在于，所述的稀土为锆和溴混合物，所述的混合物中锆和溴的质量比为1:1.3。
3.根据权利要求1所述的一种轻轨用隔音防火镁合金板，其特征在于，所述的交联剂为过氧化二异丙苯和1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷中的任意一种。
4.一种轻轨用隔音防火镁合金板的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备镁合金基板：取镁、铜、铝、稀土、二氧化硅，分别单独预热，然后将镁、铜、铝、稀土在气体气氛中熔化，调整温度后，再加入二氧化硅，保温10-20min，将所得的浇铸液置于模具中，在温度为480-500℃的条件下，固溶处理时间为60-80min，水冷后取出板材，制得镁合金基板；
(2)制备隔音芯板：称取石英沙、聚丙烯短纤维、硅酸铝纤维棉和水，并置于混合机中混合均匀，再加入热固性树脂和交联剂，继续混合10-20min，通过挤出机挤压成型，制得隔音芯板；
(3)制备隔音防火镁合金板：将隔音芯板置于两个镁合金基板之间，并将两个镁合金基板焊接固定，制得隔音防火镁合金板。
5.根据权利要求4所述的一种轻轨用隔音防火镁合金板的制备工艺，其特征在于，在步骤(1)中，所述的单独预测的温度为120-130℃。
6.根据权利要求4所述的一种轻轨用隔音防火镁合金板的制备工艺，其特征在于，在步骤(1)中，所述的气体为二氧化碳和六氟化硫的混合物，所述的混合物中二氧化碳和六氟化硫的体积比为92-95:1。
7.根据权利要求4所述的一种轻轨用隔音防火镁合金板的制备工艺，其特征在于，在步骤(1)中，所述的在气体气氛中熔化的温度为700-710℃。
8.根据权利要求4所述的一种轻轨用隔音防火镁合金板的制备工艺，其特征在于，在步骤(1)中，所述的调整温度是将温度调整至650-660℃。
9.根据权利要求4所述的一种轻轨用隔音防火镁合金板的制备工艺，其特征在于，在步骤(2)中，所述的混合机的转速为400-500r/min，混合时间为20-30min。
10.根据权利要求4所述的一种轻轨用隔音防火镁合金板的制备工艺，其特征在于，在步骤(2)中，所述的挤出机的温度为100-140℃。
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