[發明專利]一種電磁屏蔽鎂合金材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201410762461.2
• 申請日: 2014-12-13
• 公開（公告）號: CN104532092A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 潘復生;宋鍇;陳先華;湯愛濤;佘加;喻正文;彭鵬;徐笑陽
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C22C23/00
• 分類號: C22C23/00;C22C23/04;C22C23/06;C22C1/03;C22F1/06
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李海華

技術領域

本發明涉及鎂合金材料，特別是涉及一種高電導率高屏蔽效能鎂合金屏蔽材料及其制備方法，屬于屏蔽材料及金屬材料領域。

背景技術

目前，電子設備充斥人們的生活，電磁信號之間的相互干擾（EMI）引起的設備不穩定日益嚴重，對于醫療、通信、軍工、航天等領域尤其重要。另外，電磁污染已經成為繼水污染、大氣污染、噪音污染之后的第四大污染源，相關研究表明長時間暴露在電磁輻射環境下，將對人體組織產生不利影響，導致各種疾病。因此，電磁防護（或電磁屏蔽）日益凸顯其重要性，成為各國研究的重點。

電磁防護主要取決于電磁發射源殼體的結構及材料，其中材料是根本。目前常用的電磁屏蔽材料有金屬，如銅，鋁、鎳、鐵等。由于金屬具有較高的導電率（磁導率），所以對電磁波的反射（吸收）較高，且其易變形，強度高，是目前電磁屏蔽性能最好的材料。但是，金屬密度高，限制了其在某些領域的應用。為了尋找質量較輕的屏蔽材料，人們開發了各種涂層、復合材料及泡沫材料，特別是碳納米管和高聚物的復合材料一度成為研究熱點。雖然這些材料質量輕，耐腐蝕，但電磁屏蔽性能普遍不如金屬，且強度低，不適合用于結構材料。

鎂合金作為工程應用中密度最低的結構材料，具有一系列優點。作為屏蔽材料來說，其與傳統金屬相比，密度低，質量輕，比強度高；與泡沫材料、涂層、復合材料相比，鎂合金屏蔽效能高，可用于結構材料，且鎂合金是綠色工程材料，對環境友好。研究開發高電導率高屏蔽效能鎂合金材料日益引起關注。

發明內容

針對現有電磁屏蔽材料存在的上述不足，本發明的目的是提供一種電導率和屏蔽效能進一步提高的鎂合金屏蔽材料；本發明還同時提供所述屏蔽材料的制備方法。

實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種電磁屏蔽鎂合金材料，其成分及含量為：1.0~3.0wt.%?Zn，Mn、Zr和Cu中的一種或兩種或三種；其中Mn?0~2.0wt.%，Zr?0~2.0wt.%，Cu?0~1.0wt.%，余量為Mg和不可避免的雜質。

優選成分及含量為：2.0wt.%?Zn，0.2wt.%?Mn，其余為Mg和不可避免的雜質。

一種電磁屏蔽鎂合金材料，其成分及含量為：1.0~3.0wt.%?Zn，Ce、Nd、Y和La中的一種或兩種或三種或四種；其中Ce?0~2.0wt.%，Nd?0~2.0wt.%，Y?0~2.0wt.%，La0~2.0wt.%，余量為Mg和不可避免的雜質。

一種電磁屏蔽鎂合金材料，其成分及含量為：1.0~3.0wt.%?Zn，Mn、Zr和Cu中的一種或兩種或三種；其中Mn?0~2.0wt.%，Zr?0~2.0wt.%，Cu?0~1.0wt.%，Ce、Nd、Y和La中的一種或兩種或三種或四種；其中Ce?0~2.0wt.%，Nd?0~2.0wt.%，Y?0~2.0wt.%，La0~2.0wt.%，余量為Mg和不可避免的雜質。

優選成分及含量為：1.0~3.0wt.%?Zn；0.1~2.0wt.%?Mn；0.1~2.0wt.%?Zr；0.1~1.0wt.%Cu；0.1~2.0wt.%?Ce；0.1~2.0wt.%?Nd；0.1~2.0wt.%Y；0.1~2.0wt.%La；余量為Mg和不可避免的雜質。

一種電磁屏蔽鎂合金材料制備方法，包括如下步驟：

1）熔煉鑄錠：按成分含量要求稱取各原料，其中除鎂和鋅外，其余原料均為各自與鎂的中間合金；在保護氣下，先對Mg在720℃～740℃之間進行熔煉，待全部熔化，溫度上升到740℃穩定之后加入預熱至200℃的各鎂中間合金及常溫下的工業純鋅，使各鎂中間合金及工業純鋅熔化并充分攪拌3～6分鐘，將熔體在740℃靜置10～20分鐘，并打掉表面的浮渣，在740℃的條件下澆注至預熱到250～350℃的鐵模中，制備出鎂合金鑄錠；

2）均勻化處理：將步驟1）所制備的鎂合金鑄錠用石墨覆蓋，在420～480℃的條件下均勻化處理20-30小時，然后水淬，得到均勻化處理的鎂合金鑄錠試樣；

3）軋制：將步驟2）均勻化處理后的鎂合金鑄錠試樣，線切割得到某初始厚度的板材，打磨光亮后在300～350℃下預熱2-5小時，然后在300～350℃下進行軋制；經過多道次軋制后最終得到需要厚度的板材，該板材即為電磁屏蔽鎂合金材料；其中每道次壓下量均勻，且道次間需回爐在300～350℃下保溫10～30分鐘。

所述保護氣由體積含量99%的CO₂和1%的SF₆組成。