[发明专利]一种纳米氧化物镁合金的制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米氧化物镁合金的制备方法，涉及合金材料制备技术领域。本发明先用胆固醇改性的葡聚糖与聚乳酸制备微球，然后，将微球用去离子水和氯化钆溶液透析，制得多孔微球，将多孔微球与硝酸钇溶液混合，并用沉淀剂沉淀，过滤，得滤饼，将滤饼经焙烧处理后制得纳米氧化钇，最后，将纳米氧化钇与镁粉、铝粉和锌粉混合，采用机械合金化相结合的方法制得镁合金。本发明制备的镁合金具优异的力学性能，且有较好的耐热疲劳性。

技术领域

本发明涉及合金材料制备技术领域，具体是一种纳米氧化物镁合金的制备方法。

背景技术

镁合金材料在汽车零部件制造领域应用较为广泛，市场需求量也逐步攀升，镁合金材料具有质量密度小、减振性能好、比强度和比刚度高、熔点低、铸造性能好、更利用汽车轻量化等优点，虽然镁合金材料具备这些优点，但是目前镁合金材料在汽车中的应用还十分有限，导致这一现象的原因主要有：镁合金存在高温蠕变性差、不耐环境腐蚀；高性能镁合金生产成本较高。

目前镁合金的种类主要有Mg-Al-Zn系高韧性合金、Mg-Al系耐热合金、Mg-Zn系耐热合金以及Mg-Zn-RE、Mg-RE等几种，其中Mg-Al系耐热合金种类最多，加入不同的元素配比可以获得不同性能特性的Mg-Al系列合金。同时，由于对于稀土元素的大量研究和开发，稀土元素也开始应用到镁合金中。但是，由于纳米稀土氧化物在制备过程中易团聚，因此，无法在加入镁合金中后达到预想的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米氧化物镁合金的制备方法，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种纳米氧化物镁合金的制备方法，其特征在于，主要包括以下制备步骤：

(1)将预处理葡聚糖与预处理胆固醇混合反应，制得改性葡聚糖，将改性葡聚糖与聚乳酸混合于二甲基亚砜中，先于水中透析，再于氯化钆溶液中透析，冷冻干燥，得微球；

(2)将步骤(1)所得微球洗涤，干燥，得预处理微球，将预处理微球与硝酸钇混合，并加入聚乙二醇，搅拌混合后，过滤，得滤饼，将滤饼与沉淀剂溶液混合后，过滤，干燥，得改性微球；

(3)将改性微球焙烧后与镁粉混合，并加入锌粉和铝粉，混合球磨后，冷压，烧结，得纳米氧化物镁合金；

(4)对步骤(3)所得纳米氧化物合金进行指标分析。

作为优化，一种纳米氧化物镁合金的制备方法，主要包括以下制备步骤：

(1)将预处理葡聚糖与预处理胆固醇按质量比3：1～5：1混合，并向预处理葡聚糖与预处理胆固醇的混合物中加入预处理葡聚糖的20～30倍的二甲基亚砜，于室温条件下搅拌反应6～10h后，得反应物，将反应物用去离子水透析48h后，冷冻干燥，得改性葡聚糖，将改性葡聚糖与聚乳酸按质量比1:3～1:5混合，并加入改性葡聚糖质量25～35倍的二甲基亚砜，于室温条件下反应2～4h后，得微球混合物，将微球混合物先用去离子水透析4h后，再用质量分数为4～8％的氯化钆溶液透析6h，并冷冻干燥，得微球；

(2)将步骤(1)所得微球用去离子水洗涤5～8次后，并于温度为60～80℃的条件下干燥2～3h后，得预处理微球，将预处理微球与质量分数为10～20％的硝酸钇溶液按质量比1：30混合，并加入预处理微球质量1～2倍的聚乙二醇，搅拌混合后，过滤，得滤饼，将滤饼与沉淀剂溶液混合后，过滤，干燥，得改性微球；

(3)将改性微球于温度为300～600℃的条件下焙烧2～6h后，出料，得氧化钇，将氧化钇与镁粉按质量比1：40～1：50混合，并加入氧化钇质量0.5～0.6倍的锌粉和氧化钇质量0.3～0.5倍的铝粉，混合球磨后，得混合粉体，将混合粉体置于钢模中，于压力为400MPa的条件下冷压5min后，并于温度为500～650℃的条件下烧结3～10h，得纳米氧化物镁合金；