[发明专利]一种硅藻土改性钙镁合金的制备方法

说明书

一种硅藻土改性钙镁合金的制备方法，属于合金材料技术领域。具体制备过程如下：取硅藻土分别在碱液和酸液中浸泡，浸泡后过滤，将过滤后硅藻土放入研磨机中粉碎；将粉碎后粉末放入硫酸铁铵、硫酸亚铁铵溶液中，加热搅拌；向搅拌后混合液中加入环氧氯丙烷，升温加热；待加热后混合物冷却至室温后，借助磁场沉淀，用去离子水洗涤至洗脱液呈中性，然后真空干燥；加入氧化镁粉、氧化钙粉混匀，然后高温烧结后注入模具，冷却至室温后包装。硅藻土是一种耐酸碱、隔音、隔热、绝缘、抗高温的廉价天然矿物粒硅藻土，与氧化镁和氧化钙粉烧结后，能够产生协同增效的作用，使制得的产品性能得到提升，本发明制备的产品抗拉强度为449.4~456.7 MPa，形变量为1.4~2.5%。

技术领域

本发明属于合金材料技术领域，具体涉及一种硅藻土改性钙镁合金的制备方法。

背景技术

镁是常用金属材料中密度最轻的一种。镁合金由于密度小，比强度、比刚度高和成本低等特点，广泛应用于航空航天、电子通信、汽车制造等领域。但是纯镁的强度较低，耐腐蚀性较差，难以在复杂的生理环境和应力条件下使用，极大地限制了其在植入材料方面的应用。所以镁通常与铝、铜、锰、锌、锆和稀土等元素构成合金，作为工程中常用的结构材料。镁合金具有良好的导电、导热性，比强度、比刚度高，电磁屏蔽性好以及减震性能佳等优点。但是具有优良性能的镁合金材料由于价格较高，通常用于军工领域。

作为Mg的合金化元素，Ca的加入不仅能够形成热稳定的金属间化合物，还能有效细化镁合金晶粒，提高合金在高温下的强度和蠕变性能。少量加入的Ca不仅能够增强合金的力学性能，还能够提高合金的抗腐蚀能力。钙由于价格低廉，熔点较低，密度约为1550kg/m³与镁(1738kg/m³)接近，作为镁合金的添加元素越来越受到人们的关注。镁合金加入钙以后，能够有效组织镁合金在高温下的氧化，从而提高合金的着火点。但是镁钙合金的抗形变能力、隔热效果还需要进一步提升。

发明内容

解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供一种硅藻土改性钙镁合金的制备方法，具备制备方法简单、原料易得、节能环保等优点，制备的产品具有可调的力学性能和稳定性。

技术方案：一种硅藻土改性钙镁合金的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

步骤一.称取12～15质量份硅藻土在30～40质量份1mol/LNaOH溶液中浸泡3～5h，然后用75wt.％盐酸调节溶液pH至中性，过滤，将过滤后硅藻土放入研磨机中粉碎至粒径为100～200目；

步骤二.将粉碎后粉末放入20～35质量份0.5mol/L硫酸铁铵溶液和20～35质量份硫酸亚铁铵溶液，调节溶液pH至9～10，然后在40～60℃温度下搅拌30～40min；

步骤三.向搅拌后混合液中加入0.3～0.6质量份环氧氯丙烷，升温至60～75℃，加热2～3h；

步骤四.待加热后混合物冷却至室温后，借助磁场沉淀，用去离子水洗涤至洗脱液呈中性，然后在60～75℃温度下真空干燥30～45min；

步骤五.取40～50质量份氧化镁粉、15～24质量份氧化钙粉和步骤四干燥后的磁改性硅藻土混匀，然后在400～550℃温度下烧结2～4h后注入模具，冷却至室温后包装。

作为优选，所述步骤一中称取13质量份硅藻土在35质量份1mol/LNaOH溶液中浸泡4h，然后用75wt.％盐酸调节溶液pH至中性，过滤，将过滤后硅藻土放入研磨机中粉碎至粒径为150目。

作为优选，所述步骤二中将粉碎后粉末放入30质量份0.5mol/L硫酸铁铵溶液和30质量份硫酸亚铁铵溶液，调节溶液pH至10，然后在50℃温度下搅拌35min。

作为优选，所述步骤三中向搅拌后混合液中加入0.5质量份环氧氯丙烷，升温至70℃，加热2.5h。