本发明专利技术公开了一种从镁合金中萃取金属间化合物Ｍｇ↓［２］Ｓｉ或Ａｌ↓［８］Ｍｎ↓［５］的方法：将镁合金材料去除表面氧化皮后切成薄片放入浓度为２５ｖｏｌ．％４～５ｖｏｌ．％的ＨＮＯ↓［３］酒精溶液中，在室温下于敞口玻璃反应容器中反应萃取，反应结束后置于超声波中清洗，然后过滤、烘干即得。本发明专利技术可获得不同形态的立体Ｍｇ↓［２］Ｓｉ或Ａｌ↓［８］Ｍｎ↓［５］相，便于直观地观察和分析Ｍｇ↓［２］Ｓｉ或Ａｌ↓［８］Ｍｎ↓［５］相的形貌特点和生长规律，有利于深入完善地研究Ｍｇ↓［２］Ｓｉ或Ａｌ↓［８］Ｍｎ↓［５］相的生长机理，从而达到控制Ｍｇ↓［２］Ｓｉ或Ａｌ↓［８］Ｍｎ↓［５］相的生长、改善合金组织的目的；同时为制备金属间化合物Ｍｇ↓［２］Ｓｉ或Ａｌ↓［８］Ｍｎ↓［５］提供一种新的间接有效的方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金中化合物的提取方法，具体涉及从镁合金中萃取金属间化 合物的方法。
技术介绍
Mg2Si是Mg-Si二元合金体系中唯一的化合物，在镁合金中原位生成，不仅具 有良好的热电性能，而且还具有高熔点(1085°C)、高硬度(460HV。.3)、高弹性 模量等优异的力学性能，因其密度低(1.9g/cm3)，热膨胀系数小(7.5X1(TK—')， 加之元素Si、 Mg的原料资源丰富，地层蕴藏量大，价格低廉，因此Mg2Si成为Mg 基和A1基复合材料的首选增强体，用于制造超轻且具有特殊性能的合金或金属 基复合材料。研究发现虽然Mg2Si是如此优良的第二相增强颗粒，但它的晶粒 大小和颗粒形貌对于合金或金属基复合材料的性能却有着很大的影响。在较慢 的冷速下，Mg^Si很容易形成枝晶或者"汉字形"，从而对力学性能造成不利影 响。因此，近年来合金中Mg2Si或合金中变质后的Mg,Si (如采用A1P、 Ca、 Si-Ca 合金等变质剂变质)的生长机理和分布形态成了镁合金研究的热点之一。如 Materials Science and Engineering A 392 (2005) (P130 - 135)中 "Modification of Mg2Si in Mg - Si alloys with yttrium" —文，采用扫描 电镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)、 X射线能谱分析(EDS)等方法研究了Mg-Si合金中 加入元素Y前后，初生及共晶Mg2Si的形态及生长方式变化。目前，对Mg2Si生长机 理的研究通常借助实验手段如光学显微镜、扫描电镜及透射电镜等，依据合金 基体中Mg2Si相的截面(磨平面)进行分析，在此基础上从理论上推导其生长机 理。由于这种研究无法从合金中获得完整的立体形状Mg2Si，因此深入完善地研究合金中Mg2Si的生长机理受到很大程度的制约。在对合金中Al8Mri5相的生长规律研究方面存在类似的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题就是针对以上不足而提供一种从镁合金中萃取 金属间化合物Mg2Si或Al8Mns的方法，该方法直接从镁合金中萃取分离出Mg2Si或 AlJn5相，获得完整的立体形状Mg2Si或AlsMn5，便于全方位直观地观察和分析 Mg2Si或Al8Mns的形貌特点和生长规律，有利于深入完善地研究Mg2Si或ALMns的生 长机理，从而达到控制Mg2Si或Al8Mn5的生长、改善合金组织的目的。本专利技术所采取的技术方案是一种从镁合金(其各组成成分质量份数为0. l 15%Zn; 0. 5 10%A1; 0. l 5%Mn; 0. 3 10%Si; 0 0. 1%A1P; 0 3. 0%Si_Ca合金；0 0. 6% Ca;余量为Mg。) 中萃取金属间化合物Mg2Si或AUns的方法，采用以下步骤1、 配置溶剂配置浓度为25vol.。/。 45vol.。/。的HN03酒精溶液作为该类镁合 金的萃取溶剂；2、 反应萃取将镁合金材料去除表面氧化皮后切成薄片放入配好的萃取溶 剂中，在室温下于敞口玻璃反应容器中反应萃取；3、 清洗当观察到镁合金材料全部溶解于萃取溶剂中即反应结束，将盛有 萃取溶剂的反应容器置于超声波中清洗；4、 过滤烘干用滤纸过滤萃取混合物，用蒸馏水或酒精将敞口玻璃反应容 器冲洗干净并用滤纸过滤冲洗液，将萃取物连同滤纸一起置于5(TC 8(TC的干燥 箱中烘干即得。为达到更好的萃取反应效果，镁合金材料薄片厚度为1 5mm、长度和宽度 均为8-12mm。为达到更好的萃取反应效果，且不浪费萃取溶剂，镁合金材料与萃取溶剂 的体积比在l: 100 1: 300之间。为便于观察，敞口玻璃反应容器采用透明敞口玻璃反应容器。为清洗干净并防止枝晶状萃取物振断，超声波清洗的时间为10 30分钟。 为达到良好的烘干效果并防止过烧，烘干时间控制在120-180分钟。本专利技术所能达到的有益效果是1、 利用本专利技术方法可从镁合金中获得不同形态的立体Mg2Si或Al8Mri5相， 便于直观地观察和分析Mg,Si或ALMri5相的形貌特点和生长规律，有利于深入完 善地研究Mg2Si或Al8Mra目的生长机理，从而达到控制Mg2Si或Aljri5相的生长、 改善合金组织的目的。2、 本专利技术为制备金属间化合物Mg2Si或Al8Mn5提供一种新的间接有效的方法。3、 本专利技术确定丽0:,酒精溶液作为从该类镁合金中萃取Mg2Si或A:UMn5相的 萃取溶剂，这是因为在萃取实验中发现相比于CH:,COOH (醋酸)、H3P0^DH2S04， HNO,对该类镁合金中Mg2Si或AhMns相的腐蚀程度最小，而对除Mg2Si或AlsMn5 相以外的其它相的腐蚀最彻底，萃取效果最好；本专利技术确定HN03酒精溶液的浓 度为25vol.%~45vol.%，浓度过高会造成萃取物表面腐蚀，过低则不利于反应进 行。4、 本专利技术采用透明敞口玻璃反应容器，目的是便于观察反应进程，同时避 免由于萃取反应释放热量而可能引起的爆炸。附图说明图1为枝晶状Mg2Si截面形貌和萃取的枝晶状Mg2Si立体形貌对比示意图(其 中a为镁合金中枝晶状Mg2Si的截面形貌;b为萃取的枝晶状Mg2Si的立体形貌)。图2为颗粒状Mg2Si的截面形貌和萃取的颗粒状Mg2Si立体形貌对比示意图 (其中a为镁合金中颗粒状Mg2Si的截面形貌；b为萃取的颗粒状Mg2Si的立体 形貌)。图3为Al8Mns的截面形貌和萃取的AlsMri5立体形貌对比示意图(其中a为 AlJn5的截面形貌；b为萃取的ALMn5立体形貌)。 具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述，需要说明的是本专利技术所涉及的镁合金，其各组成成分质量份数限制为0. l 15%Zn; 0. 5 10%A1; 0. l 5%Mn; 0. 3 10%Si; 0 0. 1%A1P; 0 3. 0%Si-Ca合金；0 0. 6% Ca;余量为Mg。 实施例1:从Mg-8Zn-4A1-0. 3Mn-ISi-0. 05%A1P镁合金中萃取Mg2Si1、 配置溶剂配置浓度为40vo1.。/。的HN03酒精溶液作为萃取溶剂；2、 反应萃取将镁合金材料去除表面氧化皮后切成厚度为3mm、长度和宽 度均为8mm的薄片，按材料溶剂=1: 300的体积比将镁合金材料放入配好的萃 取溶剂中，在室温下于敞口玻璃反应容器中反应萃取；3、 清洗当观察到镁合金材料全部溶解于萃取溶剂中即反应结束，将盛有 萃取溶剂的敞口玻璃反应容器置于超声波中清洗10分钟；4、 过滤烘干用滤纸过滤萃取液，用蒸馏水将反应容器冲洗干净并用滤纸过滤冲洗液，将萃取物连同滤纸一起置于6(TC的干燥箱中烘干130分钟即得。 实施例2: 从Mg-8A1-0. 7Mn-0. 5Zn镁合金中萃取Al8Mn51、 配置溶剂配置浓度为30vo1.。/。的HN03酒精溶液作为萃取溶剂；2、 反应萃取将镁合金材料去除表面氧化皮后切成厚度为lmm、长度和宽 度均为9ram的薄片，按材料溶剂=1: 100的体积比将镁合金材料放入配好的萃 取溶剂中，在室温下于透明敞口玻璃反应容器中反应萃取； 3、 清洗当观察到材料全部溶解于萃取溶剂中即反应结束，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种从镁合金中萃取金属间化合物Ｍｇ↓［２］Ｓｉ或Ａｌ↓［８］Ｍｎ↓［５］的方法，其特征在于采用以下步骤得到萃取物：（１）、配置溶剂：配置浓度为２５ｖｏｌ．％～４５ｖｏｌ．％的ＨＮＯ↓［３］酒精溶液作为镁合金材料的萃取溶剂；（ ２）、反应萃取：将镁合金材料去除表面氧化皮后切成薄片放入配好的萃取溶剂中，在室温下于敞口玻璃反应容器中反应萃取；（３）、清洗：当观察到镁合金材料全部溶解于萃取溶剂中即反应结束，将盛有萃取溶剂的反应容器置于超声波中清洗；（４） 、过滤烘干：用滤纸过滤萃取混合物，用蒸馏水或酒精将敞口玻璃反应容器冲洗干净并用滤纸过滤冲洗液，将萃取物连同滤纸一起置于５０℃～８０℃的干燥箱中烘干即得。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张春香，王利国，关绍康，朱世杰，陈培磊，任晨星，谢银德，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]
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