[发明专利]一种镁合金及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种镁合金及其制备方法和应用。

背景技术

金属镁在所有的工程金属中最显著的特点就是质量轻，它的密度只有1.78g/cm³，约为钢的2/9，铝的2/3，是迄今具有工程应用价值的最轻金属材料。而且，镁合金具有较高的比强度和比刚度、更好的减震性能以及更强的抗辐射能力等一系列优点。随着电子产品向轻薄化和多功能化方向发展，高强度高导热的镁合金成为重要的候选结构材料。

电子产品由于通常需要复杂精密的结构件，因此压铸合金成为常用的结构件。目前常用的压铸镁合金属于AZ91系列合金，该类合金具有良好的铸造性能及机械强度，经时效处理后的材料的强度甚至可以超过ZL104铝合金，因此得到广泛应用。但是，AZ91系列合金的导热系数只有70W/(m·K)，远低于铸造铝合金所具有的100W/(m·K)以上的导热系数。因此，将现有低导热系数的镁合金作为电子产品的零部件极大地影响了电子产品对散热的要求。

另外，作为电子产品的结构件，还需要镁合金具有较好的耐腐蚀性能，以满足器件加工以及使用要求。

因此，迫切需要一种既具有优良的机械性能，又具有高导热系数，同时具有良好耐腐蚀性的镁合金，以便满足电子产品发展的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的镁合金材料导热系数低的技术问题，提供一种镁合金及其制备方法和应用，该镁合金不仅具有较高的机械性能，并且还具有高的导热系数和优异的耐腐蚀性能。

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种镁合金，以该镁合金的总量为基准，以重量百分比计，该镁合金含有以下元素：

R为Al和/或Zn。

根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种镁合金，以该镁合金的总量为基准，以重量百分比计，该镁合金含有以下元素：

R为Al和/或Zn。

根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种镁合金的制备方法，该方法包括将镁合金原料进行熔炼，并将熔炼得到的合金液进行浇铸，冷却后得到镁合金，其中，所述镁合金原料的组成使得得到的镁合金为根据本发明的镁合金。

根据本发明的第四个方面，本发明提供了根据本发明的镁合金作为导热结构材料的应用。

本发明提供的镁合金显示出良好的综合机械性能，不仅具有较高的强度和硬度，而且具有较高的延伸率，能够加工成具有各种形状和厚薄的结构元件。更重要的是，本发明提供的镁合金具有良好的导热性能，导热系数一般为100W/(m·K)以上，甚至能够达到120W/(m·K)以上。并且，本发明提供的镁合金还具有优异的耐腐蚀性能，能满足对耐腐蚀性能要求苛刻的使用环境的要求。

本发明提供的镁合金适于作为对导热性能和耐腐蚀性能要求较高的结构材料，特别是作为电子产品的结构件。

具体实施方式

本发明提供了一种镁合金，以该镁合金的总量为基准，以重量百分比计，该镁合金含有以下元素：

本发明的镁合金含有Ce元素。Ce元素可以增大镁合金中的合金结晶温度的间隔，因此可以显著改善镁合金的铸造性能，同时，Ce元素在镁合金中具有较大的固溶度，而且随着熔炼后温度的降低，可以析出强化相。因此，Ce元素的加入可以提高镁合金的屈服强度和铸造特性。在本发明中，以镁合金的总量为基准，以重量百分比计，Ce元素的含量为不低于2％，优选为不低于2.2％。从进一步提高镁合金的导热性能的角度出发，在本发明中，以镁合金的总量为基准，以重量百分比计，Ce元素的含量为不高于3.5％。优选地，以镁合金的总量为基准，以重量百分比计，Ce元素的含量为不高于3％。

本发明的镁合金含有Al元素和/或Zn元素。Al元素和Zn元素可以改善镁合金的铸造性能和机械性能。下文中，将选自Al和Zn的一种元素或者两种的组合的记为R。本发明中，以镁合金的总量为基准，以重量百分比计，R的含量为0.01％以上，优选为0.1％以上。在使镁合金具有较高的机械性能的前提下，从进一步提高镁合金的导热性能和耐腐蚀性能的角度出发，以镁合金的总量为基准，以重量百分比计，R的含量为不高于0.2％。