[發明專利]一種同時含準晶和長周期結構相的高阻尼材料的制備方法

有效

• 申請號: 201410722586.2
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN105714132B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 萬迪慶;周新建;劉雅娟;利助民
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C23/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是一種同時含準晶和長周期結構相的高阻尼材料的制備方法，本實驗選用的原材料為純鎂（純度99.95%），純鋅（純度99.95%）以及Mg?25wt.%Y中間合金，通過普通鑄造法制備而成。通過X射線衍射分析（XRD）確定其物相成分為α?Mg基體，準晶相(Mg₃Zn₆Y)，長周期結構相(Mg₁₂ZnY)。采用精密扭擺力學譜儀(TPA?8)測試材料的阻尼值Q^?1大于0.01。本發明制備方法簡單、操作簡便、材料阻尼能力強，有利于推動高阻尼鎂合金在航空、航天、交通等眾多領域的廣泛應用。

技術領域

發明涉及新材料成型技術，特別是涉及一種同時含準晶和長周期結構相的高阻尼材料的制備方法。

背景技術

鎂合金具有高比強度、比剛度，優異的導電、導熱性，良好的阻尼減振和電磁屏蔽性能，在汽車、通訊、航空航天等領域中有著廣泛的應用前景，但其存在彈性模量小、高溫強度和抗蠕變性低、耐磨性差等不足，這極大地限制了其進一步工業應用。

鎂合金中加入Y等稀土元素可有效提高合金的室溫強度，高溫強度和抗蠕變性能，在Mg-Y合金中加人一定的Zn通常會產生幾種不同的合金相(Mg-Y-Zn化合物、準晶相和LPSO相)，Mg-Zn-Y合金因其高強度和良好的塑性而得到了廣泛的關注。準晶相和長周期結構相具有特殊的晶體結構，可以作為第二相起到特殊的強化作用。在Mg-Y-Zn合金系中，當Zn和Y的原子比介于1:2~1:1時，獲得長周期結構相(LPSO)，這種長周期堆垛結構能夠作為增強相極大地提高鎂合金的力學性能，并且可以有效提高合金的阻尼性能和耐腐蝕性能。當Zn和Y的原子比介于5~7時，獲得準晶相，準晶材料具有許多優點，如低摩擦系數、低熱傳導率、良好的熱穩定性、抗磨損、抗腐蝕等。限于準晶相和長周期結構相的形成受制于Zn、Y的原子比，一般情況難于在同一個成份比同時獲得準晶相和長周期結構相，而本發明采用合金設計方法，通過普通鑄造法制備出一種同時含準晶和長周期結構相的高阻尼鎂合金材料，有效地將準晶相和長周期結構相的優異性能結合起來。

發明內容

本發明是提供一種同時含準晶和長周期結構相的高阻尼材料的制備方法，特別是通過采用常規鑄造來制備同時含準晶和長周期結構相的高阻尼鎂合金材料。

技術方案

1.樣品制備

(1)材料準備：純鎂（純度99.95%），純鋅(純度99.95%)以及Mg-Y(Y：25wt.%)中間合金。

(2)配料：將準備好的純鎂、純鋅及Mg-Y中間合金按原子百分比轉化質量比稱重。

(3)熔煉：將原材料Mg、Zn、Mg-Y中間合金放入坩堝內并放入電阻爐內依次加熱至三者完全融化，此過程通入CO2+0.5vol%SF6混合氣體進行保護，鑄造溫度為680～720℃，保溫時間為5~20min。

(4)澆注：將液態金屬澆注到金屬模具中空冷成型。

2.樣品表征

通過對試樣進行X射線衍射分析結果顯示該材料的主要組成物為：α-Mg基體，準晶相 (Mg3Zn6Y)，長周期結構相(Mg12ZnY)。

此外，通過精密扭擺力學譜儀對試樣進行阻尼性能測試。測試結果表明試樣的阻尼值Q-1大于0.01，為高阻尼材料。

縱觀以往技術，本發明制備的材料具有以下特點：（1）該鑄態合金同時含準晶和長周期結構相；（2）采用常規鑄造方法制備而成；（3）該材料具有較高的阻尼性能。此外本發明的制備方法還具有工藝簡單，操作方便，節約費用等特點。

具體實施方式

實施例1

1.樣品的制備