[發明專利]加Y提高Mg-Zn-Zr鎂合金電磁屏蔽性能的方法

有效

• 申請號: 201310164376.1
• 申請日: 2013-05-07
• 公開（公告）號: CN103233153A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 陳先華;潘復生;劉娟
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C22C23/04
• 分類號: C22C23/04;C22C23/06;H05K9/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓

技術領域

本發明涉及的是一種加Y提高Mg-Zn-Zr鎂合金電磁屏蔽性能的方法，屬于金屬材料類及冶金領域。

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背景技術

據統計，電磁波向外界輻射的電磁能量正以每年7～14%的速度增加，嚴重加大了電磁環境的負擔，同時給電子電氣設備運行的穩定性，國家政治、經濟、軍事信息維護的安全性，人類身體健康維持的長久性提出了嚴峻的挑戰。因此，有效地治理電磁污染是當今世界各國迫切需要解決的問題。為此，各個國家都制定和頒布了相應的電磁輻射防護標準和規定，明確規定了電磁輻射的最大劑量。目前，電磁屏蔽是解決電磁輻射危害的主要手段之一，屏蔽體對電磁波的衰減程度可用屏蔽效能SE來評估。在日常應用中，當SE小于30dB，可認定屏蔽效果差；SE為30-60dB，屏蔽效果中等，適用于一般工業、商業用電子設備；SE為60-120dB，屏蔽效果優良，適用于軍用精密、靈敏設備。

根據S.A.Schelkunoff電磁屏蔽理論，屏蔽材料對入射電磁波的衰減有三種機制即反射衰減，吸收衰減和屏蔽體內部界面多重反射。反射衰減和吸收衰減與合金的電導率、磁導率密切相關。大量研究發現，具有較高電磁屏蔽性能的材料往往具有良好的電導率或磁導率。目前，金屬材料和高分子復合材料是常用的電磁屏蔽材料。然而，這兩種材料都存在一些不足，如金屬材料銅、鋁等密度較大，加入導電填料的復合材料電導率低、屏蔽性能差、強度低等，從而限制了其廣泛的應用前景。

眾所周知，鎂合金具有密度低，比強度、比剛度高，電導率高，減震性好，可回收等優點，被認為是一種潛在的電磁屏蔽材料。特別是Mg-Zn-Zr變形鎂合金由于其具有較高的強度和適中的塑性而被廣泛使用。然而，目前添加稀土元素對Mg-Zn-Zr鎂合金性能的研究主要集中于力學性能和阻尼性能，電磁屏蔽性能涉及很少。根據本發明的前期研究發現，合金中的化合物能夠顯著影響合金的電磁屏蔽性能。鑒于此，本發明人通過研究添加稀土元素Y來提高合金的電磁屏蔽性能。

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發明內容

本發明的目的是通過添加稀土元素Y提高現有Mg-Zn-Zr鎂合金的電磁屏蔽性能，從而拓寬Mg-Zn-Zr鎂合金的應用領域。

為了實現上述目的，本發明提出一種加Y提高Mg-Zn-Zr鎂合金電磁屏蔽性能的方法，包括熔煉制錠-均勻化-熱擠壓等步驟。

一種加Y提高Mg-Zn-Zr鎂合金電磁屏蔽性能的方法，所述方法通過在Mg-Zn-Zr鎂合金中加入稀土元素Y，改變合金中鋅釔的質量百分比（Zn/Y=1~5）來實現的，合金的組分及質量百分含量為：Zn：4.5～6.0%，Zr：0.8～1.1%，Y：0.3～5.5%，余量為Mg；具體包括以下步驟：

????a)?熔煉制錠：在熔劑保護下，將Mg錠放入坩堝中待熔化后升溫至740~760℃，按所述合金成分配比量加入純Zn錠，Mg-30%Y，Mg-27.85%Zr中間合金；加入方法：將純Zn錠，Mg-30%Y，Mg-27.85%Zr中間合金在140～220℃預熱15～30分鐘，迅速將其壓入液面以下待熔化后攪拌，熔體升溫至750℃時開始精煉5～10分鐘，攪拌合金熔體在730～750℃靜置10～30分鐘，靜置完畢后，打撈熔體表面浮渣，在200～300℃的鐵模內進行澆鑄，澆鑄溫度為710～730℃。

????b)?均勻化：將步驟a)制得的鑄錠在390℃～420℃溫度條件下進行的均勻化處理，保溫時間為20h；

c)?熱擠壓：擠壓前將均勻化處理后的鑄錠在390℃預熱2小時，擠壓溫度為390℃，擠壓比為11.5：1。