[發明專利]一種鎂基無定形體及其制備方法

無效

• 申請號: 201410209534.5
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN103952649A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 司頤
• 申請（專利權）人: 遼寧石化職業技術學院
• 主分類號: C22C45/00
• 分類號: C22C45/00;C22C1/03
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

技術領域

本發明涉及無定形體技術領域，主要涉及到一種鎂基無定形體及其制備方法。

背景技術

大塊無定形體作為一種新型材料，無定形體具有相玻璃一樣的長程無序，短程有序的結構特點，無定形體與晶態合金相比，具有極高的強度、硬度、耐磨性、耐蝕性和高電阻性，而且還表現出優良的超導性和低磁損耗等特點，由于其具有的獨特物理、化學和機械性能，因此，大塊非晶已經在電子、機械和化工行業得到應用，隨著新材料的發明，其應用將會不斷擴大。

目前的無定形體體系有：鋯基、鐵基、銅基、鎳基、鈦基和鋁基以及稀土基的無定形體等。不同的非晶體系根據成分不同，相應的物理化學性質以及它的制備條件都不同。其中，鋯基、鐵基、銅基、鎳基、鈦基和鋁基無定形體的強度大、硬度高、耐腐蝕性好，但它們對制備的條件的要求相對苛刻。鋯基、鐵基、銅基、鎳基、鈦基和鋁基等無定形體相比，稀土基無定形體具有較低的玻璃化溫度，超強的玻璃形成能力以及寬的過冷液相區，容易形成大塊無定形體，而且稀土基無定形體的制備條件相對寬松，容易實現工業化大規模生產。但是稀土基無定形體存在強度較低，且耐腐蝕性差的缺點。

多組元體系雖較易形成大塊無定形體，但是由于結構復雜、成分多樣，對其形成機理和相的析出都很難進行分析，而采用少組元體系大塊非晶，便于對其形成機理和析出相的研究。

鑒于上述描述，亟待在不提高合金密度的前提下，設計并研究出少組元Mg基無定形體，并獲得塊狀非晶形成能力的最佳值和較好的力學性能。因此本發明提供了一種鎂基無定形體及其制備方法，用以發展我國非晶形成及晶化過程的研究及應用。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種少組元、壓縮強度強且無塑性變形的鎂基無定形體；目的之二在于提供一種鎂基無定形體的制備方法。

為了實現上述目的和一些其他目的，本發明提供一種鎂基無定形體，其特征在于，鎂基無定形體的組成如下通式所示：Mg_87-xCu_xDy₁₃，其中，22≤x≤32。

優選的是，x為22、27或32。

優選的是，x為27或32。

優選的是，x為27。

優選的是，x為27時，無定形體最大直徑為8mm，壓縮強度為621.84MPa，無塑性變形。

一種所述鎂基無定形體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

按照鎂基無定形體的組成的通式所示的重量比將單金屬原料塊加入到熔煉裝置中融化，并反復熔煉4-6次，冷卻后獲得母合金塊，其中，熔煉溫度為：1100K-1200K，每次熔煉時間為1～2min，并保溫2～3min。

優選的是，所述單金屬原料塊在熔煉之前還要進行預處理過程，預處理過程為將單金屬原料塊進行打磨，之后放入清洗溶液中并在頻率為40KHz微聲波下清洗5min。

優選的是，所述清洗溶液為丙酮溶液。

優選的是，所述鎂基無定形體的制備方法還包括以下步驟：將所述母合金塊轉移入高頻感應爐中，在感應溫度1000K-1100K下熔煉3-5min，之后用高純Ar氣將再次熔煉之后的母合金液快速吹推入銅模，隨銅模冷卻即制得鎂基無定形體塊體。

優選的是，所述熔煉裝置為真空電弧熔煉爐，熔煉之前首先抽真空，真空度達到1×10^-3Pa～3×10^-3Pa后充入10⁵Pa高純氬氣；將所述母合金塊轉移入高頻感應爐中之前，首先調節感應爐真空度為3×10^-3Pa～5×10^-3Pa，之后沖高純氬氣使真空度10⁵Pa。