本发明专利技术公开了一种含稀土铈的高强度高电磁屏蔽性能的变形镁合金,其特征在于该变形镁合金由Mg、Zn、Zr、Ce组成,各组分质量百分含量为:Zn:5.50~5.80wt.%;Zr:0.45~0.60wt.%;Ce:0.45~1.90wt.%,其余为Mg和不可避免的杂质。本发明专利技术的变形镁合金材料兼有优良的电磁屏蔽性能和高的强度,在力学性能相对于普通商用ZK系高强度变形镁合金进一步改善的同时,使其电磁屏蔽性能显著地提高,充分挖掘了镁合金材料的使用潜力,可满足电子电气、航空航天和国防军工等领域对高强高电磁屏蔽性能及轻量化材料的实际需求。而且,本发明专利技术所用设备简单,可移植性强,成本较低,且容易操作。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种镁合金,特别涉及ー种含有稀土铈的具有高強度和高电磁屏蔽性能的变形镁合金材料。
技术介绍
电磁辐射引起的电磁干扰已经逐渐渗透人类生活的各个领域同时带来了一系列严峻的问题。电磁干扰不仅影响电子电气设备、通信设备工作的稳定性、安全性以及可靠性,而且日益威胁并危害着人类的身体健康。据报道,长期处于电磁环境中的人,免疫系统、神经系统、生殖系统极易受到伤害,并且容易诱发心血管疾病、糖尿病、癌突变等。此外,在现代化战场上,电磁环境趋于复杂,除了雷电、静电等自然电磁干扰源之外,还出现了更为強烈的人为干扰源。当这些干扰源发射的电磁波穿透武器系统的敏感器件时,其危害足以使武器装备瞬间失去战斗力。并且随着军事技术的进歩,电磁波普不仅仅停留在无线电波段范围内,正迅速向低端声频、次声频和高端光频扩展,这种极具杀伤カ的电磁波对未来军 事战场上信息安全与设备防护提出了巨大的挑战。因此,发展电磁屏蔽技术、減少电磁辐射干扰在当今社会显得十分重要。高性能屏蔽材料的研发是电磁屏蔽的一个关键环节。目前,广泛使用的屏蔽材料主要是金属材料(银、铜、镍等)、铁磁性材料(坡莫合金、高导磁率合金等)、高分子复合材料(发泡金属、填充类高聚合物)等。由于传统的金属材料和铁磁材料有密度较大等缺点,正逐渐被高分子复合材料所替代。然而,高分子复合材料普遍存在屏蔽性能不够高、力学性能较低等不足,限制了其工程应用领域。因此,迫切需要发展密度低、力学性能较高、电磁屏蔽性能优良的材料,以改善日益复杂的电磁环境。众所周知,镁具有密度低、比強度高、比刚度高、易于回收、阻尼性能好和屏蔽性能较高等一系列优点,是ー种极具潜カ的电磁屏蔽材料。研究镁合金电磁屏蔽性能将会继续拓展其在电子、航空、航天、国防军エ等领域的应用范围。然而,目前关于镁合金的研究主要集中于力学性能、成形性能及阻尼性能等方面,电磁屏蔽性能涉及较少。另外,现今一些镁合金材料虽然具有较高的強度,如ZK系镁合金等,可以运用至エ业生产和商业应用,但是其电磁屏蔽性能通常不够高,不能满足ー些较高端领域的需求。因此,开发同时具有高电磁屏蔽和高強度的镁合金材料已成为国内外镁行业ー个急需解决的关键问题。
技术实现思路
针对现有电磁屏蔽材料的上述不足,本专利技术的目的是提供一种含稀土铈的高強度高电磁屏蔽性能的新型ZK系变形镁合金材料。本专利技术的另一目的是提供所述含稀土铈的高強度高电磁屏蔽性能变形镁合金的制备方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的,本专利技术所述含稀土铈的高強度高电磁屏蔽性能变形镁合金,由Mg、Zn、Zr和Ce组成,其各组分的质量百分含量为Zn :5. 5(Γ5. 80wt. % ;Zr 0. 45 0· 60 wt. % ;Ce :0. 45 I. 90 wt. %,其余为 Mg 和不可避免的杂质。本专利技术镁合金较好的组分为,各组分成分质量百分含量为Zn:5. 8 wt. % ;Zr:0. 51wt. % ;Ce: I. 16 wt. %,其余为Mg与不可避免的杂质。本专利技术不可避免的杂质为Fe、Si等,其总量< O. 05 wt. %。进ー步,所述含稀土铈的高強度高电磁屏蔽性能变形镁合金的制备方法,包括如下步骤 a)往预热的坩埚中加入预热至150°C的镁锭,在720°C镁锭完全熔化后加入纯锌,待纯锌完全熔化,升温至74(T760°C,再按配方加入镁铈中间合金,该中间合金中Ce的质量百分比为30%,搅拌5分钟;升温到78(T80(TC,再加入镁锆中间合金,其中Zr的质量百分比为30%,搅拌5分钟; b)在76(T780°C时精炼10分钟,之后静置20分钟; c)将镁合金熔体降温至74(T760°C,安装模具,开启气阀,压カ为O.04Mpa,流量为500L/h,浇铸合金;80s后取出铸棒得到含稀土铈的镁合金。相比现有技术,本专利技术具有如下有益效果 I、本专利技术变形镁合金中,铈与镁形成耐热稀土相Mg17Ce2,并分布于晶界处,在挤压过程中能够阻碍晶界迁移,从而细化晶粒,強化基体合金,有效的提高了合金的力学性能;由于适量的铈元素,使合金的组织由细小的等轴状再结晶晶粒组成,第二相密度増加,第二相分布较为均匀,合金的畸变程度减小,电子的散射作用减弱,电导率提高,因此具有良好的电磁屏蔽性能,且屏蔽效能在测试频率范围内高且稳定。本专利技术变形镁合金材料兼有优良的电磁屏蔽性能和高的強度,在力学性能相对于普通商用ZK系高強度变形镁合金进ー步改善的同吋,使其电磁屏蔽性能显著地提高,充分挖掘了镁合金材料的使用潜力,可满足电子电气、航空航天和国防军エ等领域对高强高电磁屏蔽性能及轻量化材料的实际需求。2、本专利技术エ艺简单,且容易操作;所采用的设备如熔炼炉、热挤压机等均为常规通用设备,具有可移植性强的特点。附图说明图I是编号为A的镁合金挤压态微观组织金相照片(不含稀土元素铈); 图2是编号为B的镁合金挤压态微观组织金相照片; 图3是编号为C的镁合金挤压态微观组织金相照片; 图4是编号为D的镁合金挤压态微观组织金相照片。具体实施例方式下面參照附图并结合具体实施例,进ー步阐述本专利技术,应理解的是,这些实施例是用于说明本专利技术,而不是对专利技术的限制,本专利技术的保护范围不限于以下的实施例。(一)本专利技术含稀土铈的高強度高电磁屏蔽性能变形镁合金,由Mg、Zn、Zr和Ce组成,其各组分的质量百分含量为Ζη 5. 50 5· 80 wt. % ;Zr :0. 45 0· 60 wt. % ;Ce :0. 45 I. 90wt. %,其余为Mg和不可避免的杂质。具体实施例如下本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含稀土铈的高强度高电磁屏蔽性能变形镁合金,其特征在于,所述镁合金由Mg、Zn、Zr和Ce组成,各组分的质量百分含量为:Zn:5.50~5.80?wt.%;Zr:0.45~0.60?wt.%;Ce:0.45~1.90?wt.%,其余为Mg和不可避免的杂质;不可避免的杂质为Fe、Si等,其总量<0.05?wt.%。
【技术特征摘要】
1.一种含稀土铈的高強度高电磁屏蔽性能变形镁合金,其特征在于,所述镁合金由Mg、Zn、Zr和Ce组成,各组分的质量百分含量为Ζη :5· 50 5· 80 wt. % ;Zr :0. 45 0· 60 wt. % ;Ce :0. 45 I. 90 wt. %,其余为Mg和不可避免的杂质;不可避免的杂质为Fe、Si等,其总量< O. 05 wt. %。2.根据权利要求I所述的含稀土铈的高強度高电磁屏蔽性能变形镁合金,其特征在于,所述镁合金各组分的百分含量为Zn :5. 80 wt. % ;Zr 0. 51 wt. % ;Ce 1. 16 wt.%,其余为Mg和不可避免的杂质。3.如...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈先华,潘复生,刘娟,
申请(专利权)人:重庆大学,
类型:发明
国别省市:
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