[发明专利]导热耐腐蚀镁合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种导热性好而且耐腐蚀的镁合金及其制备方法，属于金属 材料领域。

背景技术

航空航天中的电源、电子器件的散热系统结构材料，既要求优良的导热 性能，同时还必须具有密度小、强度高。因此，高强度、高导热镁合金具有 重要的应用背景。

纯镁的导热系数为1.55W.(m.K)^-1，强度大约为10MPa左右；合金化后， 强度大幅度提高，导热系数显著降低。例如根据美国镁及合金手册(ASM Specialty Handbook：Magnesium and magnesium Alloys)，含铝、锌的镁 合金AZ81，其抗拉强度为275Mpa、20℃时的导热系数为51.1W.(m.K)^-1； 稀土镁合金WE43，其强度为250Mpa、20℃时的导热系数为51.3W.(m.K)^-1； 含锌、稀土的镁合金ZE41，其抗拉强度为205Mpa、20℃时的导热系数为 123.1W.(m.K)^-1；含锌、铜的镁合金ZC63，其抗拉强度为210Mpa、20℃时 的导热系数为122W.(m.K)^-1；含银、稀土的镁合金QE22，其抗拉强度为 260Mpa、20℃时的导热系数为113W.(m.K)^-1。

目前已有的镁合金，导热率高的比如ZE41、QE22，其强度都小于265Mpa； 而强度较高的比如AZ81、WE43，其导热率都小于55W.(m.K)^-1。

发明内容

本发明的目的是提供一种导热率和强度都比较高、而且耐腐蚀的镁合 金，该镁合金材料在20℃条件下，导热率大于132W.(m.K)^-1，在标准盐雾 试验的腐蚀速率≤0.13g/cm².24小时，抗拉强度大于320Mpa、屈服强度大 于300Mpa。可以用作航空航天中的电源、电子器件的散热系统结构材料。

本发明的另一个目的是提供一种导热率和强度都比较高而且耐腐蚀的 镁合金的制备方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种导热耐腐蚀镁合金，该镁合金的成分含量为：Mn的含量为0.5～ 3.5wt％，Zn的含量为0.05～1wt％，Ca的含量为0.05～1wt％，其余为Mg。

在本发明的导热耐腐蚀镁合金中，所述的Mn的含量优选为1.0～ 2.0wt％。

在本发明的导热耐腐蚀镁合金中，所述的Zn的含量优选为0.3～ 0.6wt％。

在本发明的导热耐腐蚀镁合金中，所述的Ca的含量优选为0.1～ 0.5wt％。

一种制备本发明的导热耐腐蚀镁合金的方法，该方法包括下述步骤：

(1)、以纯镁锭作为镁合金中的镁元素的原料，以纯Zn锭作为镁合金 中的锌元素的原料，以MnCl₂或者含MnCl₂的炼镁精炼剂作为镁合金中的 锰元素的原料，以纯Ca块或者Mg-Ca中间合金作为镁合金中的钙元素的原 料，按上述的镁合金的成分的重量百分比称取相应的原料；

其中，在以纯Ca块或者Mg-Ca中间合金作为镁合金中的钙元素的原料 中，在镁合金中的Ca的含量为0.05～0.5wt％(不含0.5wt％)(即Ca含量小 于0.5wt％)的情况下，原料采用Mg-Ca中间合金；在镁合金中的Ca的含 量为0.5(含0.5wt％)～1wt％(即Ca含量大于等于0.5wt％)的情况下，原 料采用纯Ca块。

在以MnCl₂或者含MnCl₂的炼镁精炼剂作为镁合金中的锰元素的原料 中，在镁合金中的Mn的含量为0.5～1wt％(含1wt％)的情况下，原料采用 含MnCl₂的炼镁精炼剂；在镁合金中的Mn的含量为1(不含1wt％)～3.5wt％ 的情况下，原料采用MnCl₂。