二次泡沫化制备泡沫镁合金的方法技术

本发明专利技术提出了一种二次泡沫化制备泡沫镁合金的方法，包括以下步骤：1)将镁加热至熔化，并调节温度至700～750℃，加入占镁液质量分数0.5～3.0％的增黏剂，以600～800rpm转速搅拌5～15min，增黏剂由氧化钙40～60wt％与碳酸镁30～55wt％组成；2)将步骤1)得到的熔体降温至580℃～620℃，加入占镁液质量分数2～10％的碳酸钙粉末，转速800～1500rpm，搅拌3～7min后停止，降温至300℃～500℃保温20～30min；3)再将温度升温至800～900℃使坯料中碳酸钙二次热分解产生二次泡沫化，搅拌均匀后，水冷至室温获得泡沫镁合金。该方法制备出的泡沫镁合金不仅能够用于制备外形复杂的异形件，而且孔径分布均匀，阻燃性能好。

Method for preparing foamed magnesium alloy by two foam

The invention provides a two foam preparation of foamed magnesium alloy method, which comprises the following steps: 1) will be heated to the melting of magnesium, and the temperature is adjusted to 700 to 750 DEG C, adding mass fraction of liquid magnesium 0.5 ~ 3% thickening agent, with 600 ~ 800rpm speed stirring for 5 ~ 15min, increase the adhesive consists of calcium oxide and magnesium carbonate is 40 ~ 60wt%, 30 ~ 55wt%; 2) in step 1) can melt down to 580 to 620 DEG C, adding mass fraction of liquid magnesium 2 ~ 10% calcium carbonate powder, stirring speed is 800 ~ 1500rpm, 3 ~ 7min stop after cooling to 300 DEG 500 DEG C for 20 ~ 30min; 3) the temperature rise to 800 to 900 DEG C to calcium carbonate two thermal decomposition to produce two blank bubble, evenly stirring, cooling to room temperature to obtain foam magnesium alloy. The foam magnesium alloy prepared by the method can not only be used for the preparation of special-shaped parts with complicated shapes, but also has the advantages of uniform pore size distribution and good flame retardancy.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于泡沫金属制备
，具体涉及一种二次泡沫化制备泡沫镁合金的方法。
技术介绍
泡沫金属是基体中含有毫米或亚毫米级微孔的金属材料，它具有密度小、比强度大、易加工、耐热、隔音、隔热、电磁屏蔽以及高阻尼等特点。另外，镁合金作为目前应用的最轻的结构材料，具有密度低、比强度高、弹性模量低、电磁屏蔽性好和优良的铸造加工性能等优点，综合泡沫金属和镁合金两方面优点的泡沫镁合金具有巨大的应用潜力。尽管如此，目前研究和应用较多的泡沫金属材料仍为泡沫铝材料，对泡沫镁的研究报道并不多。这是由于镁合金材料易腐蚀，在熔炼过程中容易与空气中的氧反应而激烈燃烧，其制备工艺复杂，限制了泡沫镁的应用。目前，已经有很多制备泡沫的方法：固/气共晶凝固法、熔模铸造法、触融压铸法、粉末冶金法、真空渗流铸造法、真空发泡法、熔体直接发泡法等。其中，熔体直接发泡法由于具有成本低，工艺简单且可制备大尺寸泡沫材料而成为一个具有光明前景的制备泡沫镁合金方法。但是不适合制备外形复杂的异形件，从而限制了泡沫镁的应用。
技术实现思路
本专利技术提出一种二次泡沫化制备泡沫镁合金的方法，该方法制备出的泡沫镁合金不仅能够用于制备外形复杂的异形件，而且孔径分布均匀，阻燃性能好。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种二次泡沫化制备泡沫镁合金的方法，包括以下步骤：1)将镁加热至熔化，并调节温度至700～750℃，加入占镁液质量分数0.5～3.0％的增黏剂，以600～800rpm转速搅拌5～15min，增黏剂由氧化钙40～60wt％与碳酸镁30～55wt％组成；2)将步骤1)得到的熔体降温至580℃～620℃，加入占镁液质量分数2～10％的碳酸钙粉末，转速800～1500rpm，搅拌3～7min后停止，降温至300℃～500℃保温20～30min；3)再将温度升温至800～900℃使坯料中碳酸钙二次热分解产生二次泡沫化，搅拌均匀后，水冷至室温获得泡沫镁合金。进一步，所述步骤1)增黏剂是氧化钙与碳酸镁研磨制备得到。进一步，所述步骤3)还包括碳酸钙二次热分解时同时加入占镁液质量分数0.2～0.6％的氧化镁。本专利技术的有益效果：1、本专利技术的增黏剂选用氧化钙与碳酸镁研磨制备得到的增粘剂，不仅能够具有增粘效果，而且阻燃效果也明显。避免了传统制备泡沫镁时需要单独添加氮化硅以及阻燃剂钙带来的操作困难问题。2、第一次发泡在580℃～620℃条件下，以碳酸钙为发泡剂进行，使得碳酸钙气体释放速度减慢，有利于孔径的控制，进一步，降温至300℃～500℃保温20～30min有利于气泡混合均匀。在进行二次发泡时，加入氧化镁后能有效改善熔体与碳酸钙粉末之间的湿润性，使碳酸钙粉末能更均匀地分布于熔体中，有利于制备出孔结构均匀的泡沫制品。而且制备的泡沫镁的孔径平均粒径仅仅为0.1～0.3mm，孔隙率为80～85％。3、通过第一次低温发泡控制气体释放速度，再通过高温二次发泡，能够获得泡沫镁合金异形件或者结构件，提高抗压强度。相比较中国专利申请200510038183.7报道的泡沫铝合金二次发泡技术，其更有利于规模化生产。具体实施方式实施例1一种二次泡沫化制备泡沫镁合金的方法，包括以下步骤：1)将镁加热至熔化，并调节温度至700℃，加入占镁液质量分数0.5％的增黏剂，以600rpm转速搅拌5min，增黏剂由氧化钙45wt％与碳酸镁55wt％组成，增黏剂是氧化钙与碳酸镁研磨制备得到；2)将步骤1)得到的熔体降温至580℃，加入占镁液质量分数2％的碳酸钙粉末，转速800rpm，搅拌3min后停止，降温至300℃保温20min；3)再将温度升温至800℃使坯料中碳酸钙二次热分解产生二次泡沫化，搅拌均匀后，水冷至室温获得泡沫镁合金。实施例2一种二次泡沫化制备泡沫镁合金的方法，包括以下步骤：1)将镁加热至熔化，并调节温度至720℃，加入占镁液质量分数1.5％的增黏剂，以700rpm转速搅拌10min，增黏剂由氧化钙60wt％与碳酸镁40wt％组成，增黏剂是氧化钙与碳酸镁研磨制备得到；2)将步骤1)得到的熔体降温至590℃，加入占镁液质量分数4％的碳酸钙粉末，转速1000rpm，搅拌4min后停止，降温至360℃保温24min；3)再将温度升温至820℃使坯料中碳酸钙二次热分解产生二次泡沫化，搅拌均匀后，水冷至室温获得泡沫镁合金。实施例3一种二次泡沫化制备泡沫镁合金的方法，包括以下步骤：1)将镁加热至熔化，并调节温度至740℃，加入占镁液质量分数2.2％的增黏剂，以750rpm转速搅拌12min，增黏剂由氧化钙50wt％与碳酸镁50wt％组成，增黏剂是氧化钙与碳酸镁研磨制备得到；2)将步骤1)得到的熔体降温至600℃，加入占镁液质量分数8％的碳酸钙粉末，转速1200rpm，搅拌6min后停止，降温至480℃保温28min；3)再将温度升温至860℃使坯料中碳酸钙二次热分解产生二次泡沫化，搅拌均匀后，水冷至室温获得泡沫镁合金。实施例4一种二次泡沫化制备泡沫镁合金的方法，包括以下步骤：1)将镁加热至熔化，并调节温度至750℃，加入占镁液质量分数3.0％的增黏剂，以800rpm转速搅拌15min，增黏剂由氧化钙52wt％与碳酸镁48wt％组成，增黏剂是氧化钙与碳酸镁研磨制备得到；2)将步骤1)得到的熔体降温至620℃，加入占镁液质量分数10％的碳酸钙粉末，转速1500rpm，搅拌7min后停止，降温至500℃保温30min；3)再将温度升温至900℃使坯料中碳酸钙二次热分解产生二次泡沫化，搅拌均匀后，水冷至室温获得泡沫镁合金。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次泡沫化制备泡沫镁合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将镁加热至熔化，并调节温度至700～750℃，加入占镁液质量分数0.5～3.0％的增黏剂，以600～800rpm转速搅拌5～15min，增黏剂由氧化钙40～60wt％与碳酸镁30～55wt％组成；2)将步骤1)得到的熔体降温至580℃～620℃，加入占镁液质量分数2～10％的碳酸钙粉末，转速800～1500rpm，搅拌3～7min后停止，降温至300℃～500℃保温20～30min；3)再将温度升温至800～900℃使坯料中碳酸钙二次热分解产生二次泡沫化，搅拌均匀后，水冷至室温获得泡沫镁合金。

【技术特征摘要】
1.一种二次泡沫化制备泡沫镁合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将镁加热至熔化，并调节温度至700～750℃，加入占镁液质量分数0.5～3.0％的增黏剂，以600～800rpm转速搅拌5～15min，增黏剂由氧化钙40～60wt％与碳酸镁30～55wt％组成；2)将步骤1)得到的熔体降温至580℃～620℃，加入占镁液质量分数2～10％的碳酸钙粉末，转速800～1500rpm，搅拌3～7min后停止，降温至3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洋洋，
申请(专利权)人：郑州峰泰纳米材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41