[发明专利]一种利用回收的硅粉制备Mg2Si/Mg复合材料的方法

摘要

本发明一种利用回收的硅粉制备Mg2Si/Mg复合材料的方法，其特征是：将实验所需的坩埚放入烘箱中烘干，镁合金放入井式炉中加热，同时通入SF6+CO2混合的气体保护，加热1～3小时至750℃～1100℃使镁合金熔化，二氧化硅含量为70～75％工业粉尘硅粉放入水中硅粉用铝箔包裹加入，加入硅粉的重量百分比占镁合金重量.25％～5.75％；搅拌，使镁合金和硅粉充分反应；进行变质处理、自然降温，将熔体浇于预热的金属型中，预热温度100℃～400℃，在整个搅拌铸造过程中，须持续通保护气体，即得本发明Mg2Si/Mg复合材料，本发明采用工业粉尘硅粉作为硅源，通过搅拌铸造法实现镁和硅粉的原位化学反应，工艺方法简单，制备成本低，制备出的Mg2Si/Mg复合材料性能优良的。

主权项

一种利用回收的硅粉制备Mg2Si/Mg复合材料的方法，其特征是：(a)、将实验所需的坩埚放入烘箱中烘干，烘箱的温度设置为100℃～400℃；(b)、将300～420g镁合金AZ91D放入井式炉中加热，同时通入SF6+CO2混合的气体保护，其中10％的SF6和90％的CO2，加热1～3小时至750℃～1100℃使镁合金熔化，用钢勺刮除表面杂质；(c)将二氧化硅的含量为70％～75％工业粉尘硅粉放入水中，除去水表面的漂浮物，然后滤去水，放入烘干箱中，温度设定为70～85℃，烘干，硅粉用铝箔包裹加入步骤(b)中熔化的镁合金熔体中，加入的硅粉重量百分比为镁合金AZ91D2重量的2.5％～5.75％，搅拌10～60min，搅拌速度400rpm～900rpm，使镁合金和硅粉充分反应；(d)、变质处理：将0.4wt％～2wt％Sb元素用铝箔包裹后，用钟罩压入上述步骤(c)熔体中，搅拌5min～40min；(e)、自然降温：在降温过程中继续搅拌，冷却到650℃～800℃，停止搅拌，将步骤(d)中的熔体浇于预热的金属型中，金属型的预热温度100℃～400℃，在整个搅拌铸造过程中，须持续通保护气体，防止镁暴露在空气中氧化，熔体在金属型中自然冷却到室温，即得到本发明的Mg2Si/Mg复合材料，Mg2Si/Mg复合材料中各成分的重量百分比含量为：Mg2Si：3.50％～5.75％，MgO4.15％～6.45％，余量为87.80％～92.35％为AZ91镁合金；(f)、热处理：将制备步骤(e)制备成的复合材料进行T6处理，以获得更高的性能，T6处理工艺为：400～440℃保温20～25h，然后淬入20～30℃水中，最后在200～250℃时效4～8h。