礦物油作為制備多孔鎂合金發(fā)泡劑的應(yīng)用和制備多孔鎂合金的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了礦物油作為制備多孔鎂合金發(fā)泡劑的應(yīng)用。本發(fā)明還公開了一種制備多孔鎂合金的方法，首先加熱鎂合金至680-740℃得到鎂合金熔體，凈化處理所得熔體后備用；然后取礦物油并加熱至60-450℃；最后將加熱后的礦物油加入鎂合金熔體，靜置5-10min后澆入模具，冷卻成型得多孔鎂合金。本發(fā)明制備多孔鎂合金的方法采用礦物油作為泡沫引發(fā)劑，礦物油燃點(diǎn)低，與鎂合金熔體混合后迅速燃燒，使鎂熔液瞬間沸騰并產(chǎn)生氣泡，而礦物油燃燒產(chǎn)物在高溫環(huán)境下直接排出熔體，從而避免傳統(tǒng)方法中填料準(zhǔn)備及去除步驟，大大降低了生產(chǎn)成本，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】礦物油作為制備多孔鎂合金發(fā)泡劑的應(yīng)用和制備多孔鎂合金的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于多孔金屬領(lǐng)域，涉及一種多孔鎂合金，特別涉及一種制備多孔鎂合金的方法，本發(fā)明還涉及礦物油作為制備多孔鎂合金空隙引發(fā)劑的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]多孔鎂合金是一種在鎂基體內(nèi)分布著孔洞的新型材料，由金屬相和氣孔組成的復(fù)合材料，既具有連續(xù)相鎂的金屬特點(diǎn)，又具有分散相氣孔的特征。由于其多孔結(jié)構(gòu)和金屬特性，泡沫鎂具有多種優(yōu)秀的物理和力學(xué)性能，如:輕質(zhì)、高比強(qiáng)度、吸聲、減振、阻尼、吸收沖擊能、電磁屏蔽等多種性能。[0003]目前制備多孔鎂合金的方法主要有滲流鑄造法、熔模鑄造法和粉末冶金法。滲流鑄造法把粒子堆積置于鑄模內(nèi)，澆入合金液以填充填料之間的孔隙，冷卻凝固后形成一個(gè)三維網(wǎng)狀互連的復(fù)合體，除去填料即得到多孔材料。熔模鑄造法將通孔泡沫海綿填入到一定形狀的容器中，然后充入具有足夠耐火性能的漿液，風(fēng)干，硬化后焙燒使泡沫海綿產(chǎn)生熱分解而得以去除，形成一個(gè)三維網(wǎng)狀骨架，將鎂合金液體澆入此鑄型中，凝固后除去耐火材料，就獲得了具有三維網(wǎng)狀互連的多孔材料。粉末冶金法將鎂粉與發(fā)泡劑粉末相混合，然后采用軋制等壓力加工方法制成致密的預(yù)制塊，將預(yù)制塊放入爐中加熱升溫使鎂預(yù)制塊膨脹，形成多孔結(jié)構(gòu)。
[0004]上述制備多孔鎂合金的方法的基本思想均是向鎂合金熔體中加入填料，待鎂合金凝固成型后在去除填料從而得到多孔鎂合金。上述制造多孔材料方法的雖然具有可控程度較高的優(yōu)點(diǎn)，但由于額外引入填料準(zhǔn)備及去除工序，生產(chǎn)成本較高，不能滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種低沉本，大批量生產(chǎn)多孔鎂合金的方法。本發(fā)明還將公開供礦物油作為制備多孔鎂合金發(fā)泡劑的應(yīng)用。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:礦物油作為制備多孔鎂合金發(fā)泡劑的應(yīng)用。
[0007]作為本發(fā)明礦物油作為制備多孔鎂合金發(fā)泡劑的應(yīng)用的優(yōu)選，所述礦物油為煤油或汽油。
[0008]本發(fā)明還提供一種制備多孔鎂合金的方法，該方法采用礦物油作為發(fā)泡劑。
[0009]作為本發(fā)明制備多孔鎂合金的方法的優(yōu)選，制備過程包括以下步驟:
[0010]a)熔煉鎂合金:加熱鎂合金至680_74(TC得到鎂合金熔體，凈化處理所得熔體后備用;
[0011]b)礦物油預(yù)處理:取礦物油并加熱至60-450°C ；
[0012]c)澆筑成型:首先將步驟b)加熱后的礦物油傾倒入步驟a)所得的熔體中，靜置5-10min后將加入了礦物油的鎂合金熔體澆注入模具，冷卻成型得多孔鎂合金。
[0013]作為本發(fā)明制備多孔鎂合金的方法的優(yōu)選，步驟c)加入模具中的礦物油和鎂合金熔體的體積比為1:5-10。
[0014]作為本發(fā)明制備多孔鎂合金的方法的進(jìn)一步優(yōu)選，所述礦物油為煤油或汽油。
[0015]本發(fā)明制備多孔鎂合金的方法采用礦物油作為泡沫引發(fā)劑，具有以下優(yōu)點(diǎn):首先，礦物油燃點(diǎn)低，與鎂合金熔體混合后迅速燃燒，使鎂熔液瞬間沸騰并產(chǎn)生氣泡，而礦物油燃燒產(chǎn)物在高溫環(huán)境下直接排出熔體，從而避免傳統(tǒng)方法中填料準(zhǔn)備及去除步驟，大大降低了生產(chǎn)成本，有利于工業(yè)化生產(chǎn)；其次，礦物油和礦物油燃燒產(chǎn)物不與鎂合金熔體反應(yīng)，避免生產(chǎn)過程中引入雜質(zhì)；最后，礦物油燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水，對環(huán)境友好，而且高溫環(huán)境易于排出以控制多孔鎂合金的孔隙率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說明:[0017]圖1為實(shí)施例1所得多孔鎂合金鑄錠宏觀形貌圖；
[0018]圖2為對實(shí)施例1所得鑄錠進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)所得應(yīng)力應(yīng)變曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0020]實(shí)施例1:
[0021]本實(shí)施例制備多孔鎂合金的方法，包括以下步驟:
[0022]a)熔煉鎂合金:加熱鎂合金至720°C得到鎂合金熔體，凈化處理所得熔體后備用；
[0023]b)礦物油預(yù)處理:取礦物油并加熱至75°C ；
[0024]c)澆筑成型:首先將步驟b)加熱后的礦物油緩慢傾倒入步驟a)所得的熔體中，靜置5-10min后將加入了礦物油的鎂合金熔體澆注入模具，冷卻成型得多孔鎂合金。
[0025]作為本實(shí)施例的優(yōu)選，步驟c)加入模具中的礦物油和鎂合金熔體的體積比為1:7。
[0026]作為本實(shí)施例的進(jìn)一步優(yōu)選，步驟b)所述礦物油為煤油。
[0027]實(shí)施例2:
[0028]本實(shí)施例制備多孔鎂合金的方法，包括以下步驟:
[0029]a)熔煉鎂合金:加熱鎂合金至690°C得到鎂合金熔體，凈化處理所得熔體后備用；
[0030]b)礦物油預(yù)處理:取礦物油并加熱至400°C ；
[0031]c)澆筑成型:首先將步驟b)加熱后的礦物油緩慢傾倒入步驟a)所得的熔體中，靜置5-10min后將加入了礦物油的鎂合金熔體澆注入模具，冷卻成型得多孔鎂合金。
[0032]作為本實(shí)施例的優(yōu)選，步驟c)加入模具中的礦物油和鎂合金熔體的體積比為1:5。
[0033]作為本實(shí)施例的進(jìn)一步優(yōu)選，步驟b)所述礦物油為汽油。
[0034]實(shí)施例3:
[0035]本實(shí)施例制備多孔鎂合金的方法，包括以下步驟:[0036]a)熔煉鎂合金:加熱鎂合金至730°C得到鎂合金熔體，凈化處理所得熔體后備用；
[0037]b)礦物油預(yù)處理:取礦物油并加熱至70°C ；
[0038]c)澆筑成型:首先將步驟b)加熱后的礦物油緩慢傾倒入步驟a)所得的熔體中，靜置5-10min后將加入了礦物油的鎂合金熔體澆注入模具，冷卻成型得多孔鎂合金。
[0039]作為本實(shí)施例的優(yōu)選，步驟c)加入模具中的礦物油和鎂合金熔體的體積比為1-10。
[0040]作為本實(shí)施例的進(jìn)一步優(yōu)選，步驟b)所述礦物油為煤油。
[0041]性能測驗(yàn):
[0042]1、鑄錠宏觀形貌:
[0043]圖1為實(shí)施例1所制得多孔鎂合金材料的宏觀圖。其中a、b、c分別對應(yīng)于多孔鎂合金材料的頂部中部和底部，圖Ι-d為全貌圖。
[0044]由上圖可以看出，底部的孔密集而小，頂部的孔大而稀疏，這主要是因?yàn)樵诘撞啃纬傻臍馀菰谏细〉倪^程中逐漸聚集，到達(dá)頂部時(shí)氣孔比底部要大。鑄錠中部氣孔呈樹枝狀，這主要是由于鑄錠中部熔體凝固時(shí)主要以樹枝晶長大，使得孔呈現(xiàn)出晶體長大的形狀。
[0045]2、孔隙率測定:經(jīng)過測定實(shí)施例1的多孔材料孔隙率為:32.725%。
[0046]3、力學(xué)性能測試:在實(shí)施例1的多孔鎂合金鑄錠中部選取尺寸為20*20*10mm的試樣，然后沿著孔徑橫向與縱向分別進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2和表1所示，其中圖a和圖b分別為沿著孔徑橫向和縱向的應(yīng)力應(yīng)變曲線。
[0047]表1實(shí)施例1多孔鎂合金材料壓縮性能數(shù)據(jù)表
[0048]
【權(quán)利要求】
1.礦物油作為制備多孔鎂合金發(fā)泡劑的應(yīng)用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述礦物油作為制備多孔鎂合金發(fā)泡劑的應(yīng)用，其特征在于:所述礦物油為煤油或汽油。
3.一種制備多孔鎂合金的方法，其特征在于:采用礦物油作為發(fā)泡劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述制備多孔鎂合金的方法，其特征在于，包括以下步驟: a)熔煉鎂合金:加熱鎂合金至680-740°C得到鎂合金熔體，凈化處理所得熔體后備用； b)礦物油預(yù)處理:取礦物油并加熱至60-450°C； c)澆注成型:首先將步驟b)加熱后的礦物油傾倒入步驟a)所得的熔體中，靜置5-10min后將加入了礦物油的鎂合金熔體澆注入模具，冷卻成型得多孔鎂合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述制備多孔鎂合金的方法，其特征在于:步驟c)加入模具中的礦物油和鎂合金熔體的體積比為1:5-10。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5任意一項(xiàng)所述制備多孔鎂合金的方法，其特征在于:所述礦物油為煤油或汽油。
【文檔編號(hào)】C22C23/00GK103834830SQ201410126233
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】蔣斌, 曾迎, 潘復(fù)生, 黃德輝, 戴甲洪, 姜中濤 申請人:重慶大學(xué)