一種鎂銅多孔合金的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鎂銅多孔合金的制備方法，屬于冶金技術領域。
【背景技術】
[0002]金屬多孔(泡沫金屬)材料是20世紀80年代后期國際上迅速發(fā)展起來的，是由剛性骨架和內(nèi)部的孔洞組成，具有優(yōu)異的物理特性和良好的機械性能的新型工程材料。它具備的優(yōu)異物理性能，如密度小、剛度大、比表面積大、吸能減振性能好、消音降噪效果好、電磁屏蔽性能高，使其應用領域已擴展到航空、電子、醫(yī)用材料及生物化學領域等。Mg合金具有密度低、比強度高、比彈性模量高、比剛度高、阻尼性好、鑄造性能和切削加工性能好、產(chǎn)品的外觀質感好、優(yōu)良的電磁屏蔽特性、導熱性、易回收、儲氫容量大、尺寸穩(wěn)定性好等特點，是目前工業(yè)上可應用的最輕的金屬結構材料。因此，鎂銅合金多孔材料具有廣泛的潛在用途。
[0003]為了得到不同性能的多孔金屬，各種制備方法被相繼提出，如直接發(fā)泡法，精密鑄造法，氣泡法，燒結法和電沉積法等。然而這些方法工藝比較復雜，能源損耗比較高。相比較而言采用普通熔煉的方式，進行工藝上的改進，能在較低溫度制備出鎂銅多孔材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是現(xiàn)有制備鎂銅多孔合金的方法工藝復雜，能耗高等問題及不足。
[0005]本發(fā)明的目在于提供一種一種鎂銅多孔合金的制備方法，具體包括將純鎂進行熔煉，然后在鎂溶液中加入純銅進行保溫，并使純銅沉浸在鎂溶液中，待純銅完全熔化后，將混合溶液澆注到模具中，空冷后得到鎂銅多孔合金，澆注過程中進行攪拌。
[0006]優(yōu)選的，本發(fā)明所述鎂銅多孔合金中Cu的質量百分比為10~35%，其余為鎂。
[0007]優(yōu)選的，純鎂的恪煉過程為，將爐子溫度加熱到400~500°C，將稱量好的純鎂放入爐子預熱10~50min，然后將爐子加熱到700~750°C，加覆蓋劑并保溫20~50min。
[0008]優(yōu)選的，加入純銅進行保溫20~50min。
[0009]本發(fā)明所述原料純鎂、純銅的純度在99.98%以上。
[0010]本發(fā)明的原理:本發(fā)明普通澆筑的方式能得到鎂銅多孔材料，它的機理主要是因為:融液凝固過程中，生成鎂，銅元素會在剩余溶液中富集；隨著冷卻過程的進行，凝固的鎂聚集在一起，包裹著富銅融液；進一步冷富銅融液會生成鎂銅金屬間化合物，它沿著生成的鎂的晶界生長；因為快速冷卻的體積收縮，在富銅液區(qū)生成一個一個圓柱形空洞。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明制得的美銅合金多孔材料的空隙大小比較均勻，而且取向一致(如圖1、2所示)，這種特性使其在某些方面有獨特的應用；鎂銅多孔材料的抗壓強度能達到的100~180Mpa ;以一種普通的工藝方案制備出空隙大小均勻的鎂銅合金，能耗低，工藝簡單。
【附圖說明】
[0012]圖1實施例1得到的鎂銅多孔材料豎截面；
圖2實施例1得到的鎂銅多孔材料橫截面。
【具體實施方式】
[0013]
下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于所述內(nèi)容。
[0014]實施例1
按照銅元素質量百分比15%量取純鎂、純銅。使用普通實驗電爐，將電爐溫度設置為400°C，并在溫度達到后將純鎂放入坩禍中預熱，保溫10分鐘；隨后將電爐溫度設置為720°C，并在溫度達到后保溫40min ;接著夾取稱量好的純銅，沉浸在鎂熔液中，加入覆蓋劑，保溫40min;關閉電爐，將鎂銅合金熔液澆注在模具中空冷，即可制備出鎂銅合金多孔材料。
[0015]本實施例制備得到的鎂銅合金多孔材料孔隙率為0.501，抗壓強度達到130Mpa。
[0016]實施例2
按照銅元素質量百分比25%量取純鎂、純銅。使用普通實驗電爐，將電爐溫度設置為350°C，并在溫度達到后將純鎂放入坩禍中預熱，保溫15分鐘；隨后將電爐溫度設置為750°C，并在溫度達到后保溫30min ;接著夾取稱量好的純銅，沉浸在鎂熔液中，加入覆蓋劑，保溫30min;關閉電爐，將鎂銅合金熔液澆注在模具中空冷，即可制備出鎂銅合金多孔材料。
[0017]本實施例制備得到的鎂銅合金多孔材料孔隙率為0.686，抗壓強度達到150Mpa。
[0018]實施例3
按照銅元素質量百分比30%量取純鎂、純銅。使用普通實驗電爐，將電爐溫度設置為450°C，并在溫度達到后將純鎂放入坩禍中預熱，保溫10分鐘；隨后將電爐溫度設置為750°C，并在溫度達到后保溫30min ;接著夾取稱量好的純銅，沉浸在鎂熔液中，加入覆蓋劑，保溫30min;關閉電爐，將鎂銅合金熔液澆注在模具中空冷，即可制備出鎂銅合金多孔材料。
[0019]本實施例制備得到的鎂銅合金多孔材料孔隙率為0.699，抗壓強度達到175Mpa。
[0020]上面對本發(fā)明的【具體實施方式】作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【主權項】
1.一種鎂銅多孔合金的制備方法，其特征在于:將純鎂進行熔煉，然后在鎂溶液中加入純銅進行保溫，并使純銅沉浸在鎂溶液中，待純銅完全熔化后，將混合溶液澆注到模具中，空冷后得到鎂銅多孔合金，澆注過程中進行攪拌。2.根據(jù)權利要求1所述的鎂銅多孔合金制備方法，其特征在于:所述鎂銅多孔合金中Cu的質量百分比為10~35%，其余為鎂。3.根據(jù)權利要求1所述的鎂銅多孔合金制備方法，其特征在于:純鎂的熔煉過程為:將爐子溫度加熱到400~500°C，將純鎂放入爐子預熱10~50min，然后將爐子加熱到700-750 0C，加覆蓋劑并保溫20~50min。4.根據(jù)權利要求1所述的鎂銅多孔合金制備方法，其特征在于:加入純銅進行保溫20~50min。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種鎂銅多孔合金的制備方法，屬于冶金技術領域。本發(fā)明所述方法稱取純鎂、純銅，將普通電爐加熱，將純鎂放入爐中進行預熱，電爐升至設定溫度進行保溫，隨后將稱量好的純銅放入到鎂熔液中，并保溫；將鎂銅合金熔液澆注到模具中空冷，即可得到所需的鎂銅合金多孔材料；本發(fā)明所述方法具有工藝簡單，能源損耗低等優(yōu)點。
【IPC分類】C22C1/10, C22C23/00
【公開號】CN105219998
【申請?zhí)枴緾N201510678172
【發(fā)明人】董家亮, 馮中學, 史慶南
【申請人】昆明理工大學
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月20日