[发明专利]一种含稀土铈的高强度高电磁屏蔽性能变形镁合金

说明书

技术领域

本发明涉及一种镁合金，特别涉及一种含有稀土铈的具有高强度和高电磁屏蔽性能的变形镁合金材料。

背景技术

电磁辐射引起的电磁干扰已经逐渐渗透人类生活的各个领域同时带来了一系列严峻的问题。电磁干扰不仅影响电子电气设备、通信设备工作的稳定性、安全性以及可靠性，而且日益威胁并危害着人类的身体健康。据报道，长期处于电磁环境中的人，免疫系统、神经系统、生殖系统极易受到伤害，并且容易诱发心血管疾病、糖尿病、癌突变等。此外，在现代化战场上，电磁环境趋于复杂，除了雷电、静电等自然电磁干扰源之外，还出现了更为强烈的人为干扰源。当这些干扰源发射的电磁波穿透武器系统的敏感器件时，其危害足以使武器装备瞬间失去战斗力。并且随着军事技术的进步，电磁波普不仅仅停留在无线电波段范围内，正迅速向低端声频、次声频和高端光频扩展，这种极具杀伤力的电磁波对未来军事战场上信息安全与设备防护提出了巨大的挑战。因此，发展电磁屏蔽技术、减少电磁辐射干扰在当今社会显得十分重要。

高性能屏蔽材料的研发是电磁屏蔽的一个关键环节。目前，广泛使用的屏蔽材料主要是金属材料(银、铜、镍等)、铁磁性材料(坡莫合金、高导磁率合金等)、高分子复合材料(发泡金属、填充类高聚合物)等。由于传统的金属材料和铁磁材料有密度较大等缺点，正逐渐被高分子复合材料所替代。然而，高分子复合材料普遍存在屏蔽性能不够高、力学性能较低等不足，限制了其工程应用领域。因此，迫切需要发展密度低、力学性能较高、电磁屏蔽性能优良的材料，以改善日益复杂的电磁环境。

众所周知，镁具有密度低、比强度高、比刚度高、易于回收、阻尼性能好和屏蔽性能较高等一系列优点，是一种极具潜力的电磁屏蔽材料。研究镁合金电磁屏蔽性能将会继续拓展其在电子、航空、航天、国防军工等领域的应用范围。然而，目前关于镁合金的研究主要集中于力学性能、成形性能及阻尼性能等方面，电磁屏蔽性能涉及较少。另外，现今一些镁合金材料虽然具有较高的强度，如ZK系镁合金等，可以运用至工业生产和商业应用，但是其电磁屏蔽性能通常不够高，不能满足一些较高端领域的需求。因此，开发同时具有高电磁屏蔽和高强度的镁合金材料已成为国内外镁行业一个急需解决的关键问题。

发明内容

针对现有电磁屏蔽材料的上述不足，本发明的目的是提供一种含稀土铈的高强度高电磁屏蔽性能的新型ZK系变形镁合金材料。

本发明的另一目的是提供所述含稀土铈的高强度高电磁屏蔽性能变形镁合金的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，本发明所述含稀土铈的高强度高电磁屏蔽性能变形镁合金，由Mg、Zn、Zr和Ce组成，其各组分的质量百分含量为：Zn：5.50~5.80 wt.%；Zr：0.45~0.60 wt.%；Ce：0.45~1.90 wt.%，其余为Mg和不可避免的杂质。

本发明镁合金较好的组分为，各组分成分质量百分含量为：Zn:5.8 wt.%；Zr:0.51 wt.%；Ce:1.16 wt.%，其余为Mg与不可避免的杂质。

本发明不可避免的杂质为Fe、Si等，其总量＜0.05 wt.%。

进一步，所述含稀土铈的高强度高电磁屏蔽性能变形镁合金的制备方法，包括如下步骤：

a）往预热的坩埚中加入预热至150℃的镁锭，在720℃镁锭完全熔化后加入纯锌，待纯锌完全熔化，升温至740~760℃，再按配方加入镁铈中间合金，该中间合金中Ce的质量百分比为30%，搅拌5分钟；升温到780~800℃，再加入镁锆中间合金，其中Zr的质量百分比为30%，搅拌5分钟；

b）在760~780℃时精炼10分钟，之后静置20分钟；

c）将镁合金熔体降温至740~760℃，安装模具，开启气阀，压力为0.04Mpa，流量为500L/h，浇铸合金；80s后取出铸棒得到含稀土铈的镁合金。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：