[發明專利]一種利用射頻磁控制備鎂鋁復合板的方法

有效

• 申請號: 202011382235.3
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112663008B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 王澤;秦青豐;王云壯;畢偉;孫志娟;夏少華;葉霞;李小平;王成;雷衛寧;談衡;陳修祥
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/50;C23C14/02;C23C14/16;C23C14/54;B21B1/38
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 張紅艷

本發明屬于輕質合金技術領域，具體涉及一種利用射頻磁控制備鎂鋁復合板的方法，包括：(1)基體準備：將清洗后的鎂合金基體放入射頻磁控濺射設備送樣室進行抽真空；(2)預濺鍍：分別對濺射腔中的鎂靶材和鋁靶材進行預濺鍍；(3)送樣：將鎂合金基體送到濺射腔中樣品臺；(4)洗腔：開啟濺射腔進氣閥，調節高純氬氣流量和清洗時間；(5)加熱基體：將所述鎂合金基體進行加熱，然后調整樣品旋轉臺持續旋轉；(6)濺鍍：分別對鎂靶材和鋁靶材進行射頻磁控濺射；(7)冷軋：對濺鍍鋁的單面進行冷軋處理，獲得鎂鋁復合板。本發明方法制備的鎂鋁復合板綜合性能比較優異，鎂和鋁之間的層界面實現完全的冶金結合，具有較高的結合強度。

技術領域

本發明屬于輕質合金技術領域，具體涉及一種利用射頻磁控制備鎂鋁復合板的方法。

背景技術

鎂及鎂合金耐腐蝕差是限制其廣泛應用的主要原因之一。相比之下，鋁及鋁合金通常具有很好的耐腐蝕性和塑性成形性能，且表面可修復性可修飾性好。因此在鎂合金表面覆蓋一層耐腐蝕性好的金屬鋁形成疊層復合材料，則可以在保護鎂合金的同時又能發揮鎂合金比強度和比剛度高，減震性能和電磁波屏蔽性能好等的優點。可以預期，在不久的將來這種鎂鋁復合板通過沖壓加工成形制造出各種薄壁制件，在航空、航天、汽車及電子工業將獲得廣泛應用。已報道的用于制備鎂鋁復合板的技術有：真空擴散焊、接觸反應釬焊、熱壓法、爆炸復合法、冷軋法、熱軋法、鑄軋法、累積疊軋焊，以上技術所表現出的較高的界面結合強度，但層界面較難實現完全冶金結合，限制了鎂鋁復合板的應用。

為了解決上述技術問題，特提出本發明。

發明內容

為了解決現有技術中存在的鎂鋁復合板中層界面較難實現完全冶金的缺陷，本發明的目的在于提供一種用射頻磁控制備鎂鋁復合板的方法，本發明方法制備的鎂鋁復合板綜合性能比較優異，鎂和鋁之間的層界面實現完全的冶金結合，具有較高的結合強度，不僅比強度和比剛度高，而且具有很好的耐腐蝕性和塑性成形性能。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種利用射頻磁控制備鎂鋁復合板的方法，具體包括如下步驟：

(1)基體準備：將清洗后的鎂合金基體固定在擋板上，放入射頻磁控濺射設備送樣室進行抽真空，然后關閉送樣室真空泵；

(2)預濺鍍：分別對濺射腔中的鎂靶材和鋁靶材進行預濺鍍；

(3)送樣：打開送樣室與濺射腔之間的閘門，將步驟(1)中準備好的鎂合金基體送到濺射腔中樣品臺；

(4)洗腔：開啟濺射腔進氣閥，調節高純氬氣流量和清洗時間進行洗腔；

(5)加熱基體：打開加熱器將所述鎂合金基體進行加熱，然后調整樣品旋轉臺持續旋轉；

(6)濺鍍：在完成步驟(5)基體加熱后，分別設置鎂靶材和鋁靶材的濺射電壓、工作壓力、濺射時間、高純氬氣流量，自動執行程序設置的濺射順序：鎂靶材先進行濺射并通入高純氬氣，鎂靶位濺射結束后關閉遮擋板，然后打開鋁靶材的遮擋板開始濺射并通入高純氬氣；

(7)冷軋：濺射結束后，腔體冷卻，取出試樣，然后對濺鍍鋁的單面進行冷軋處理，獲得鎂鋁復合板。

本發明采用對濺鍍鋁的單面進行冷軋處理，使得鎂鋁復合板的表面質量更好，防止表面氧化，解決了現有技術中的熱軋導致的表面容易氧化和光潔度差的問題。

優選地，步驟(1)中所述鎂合金基體的清洗具體為：將線切割好的鎂合金基體浸泡在醋酸溶液中清除表面油漬，然后用去離子水超聲清洗三次進行單面拋光，拋光后分別放置在丙酮、乙醇和去離子水中依次進行超聲清洗。

優選地，所述鎂合金基體線切割后的尺寸為φ76.2×5mm，所述醋酸溶液的質量濃度為20～50wt％，醋酸溶液中浸泡的時間為10-24h，拋光前去離子水超聲清洗的時間為15-30min/次，超聲頻率均為100Hz；