[发明专利]一种表面多孔镁合金的制备方法

权利要求书

1.一种表面多孔镁合金的制备方法，其特征在于：

使用的化学物质材料为：镁块、铝块、丙酮、硫酸钠、去离子水、氩气，其组合准备用量如下：以克、毫升、厘米³为计量单位

镁块：Mg 312.2g±0.01g

铝块：Al 87.8g±0.01g

硫酸钠：Na₂SO₄ 28g±0.01g

丙酮：CH₃COCH₃ 1000mL±10mL

去离子水：H₂O 20000mL±100mL

氩气：Ar 800000cm³±50 cm³

表面多孔镁合金的制备方法如下：

精选化学物质材料

对制备使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制：

镁块：固态块体 99.9%

铝块：固态块体 99.9%

硫酸钠：固态粉体 99.9%

丙酮：液态液体 99%

去离子水：液态液体 99.9%

氩气：气态气体 99.5%

制备开合式模具

制备使用的开合式模具为圆筒形，用不锈钢材料制作，圆筒型腔为Ф45mm×150mm，型腔表面粗糙度为R_a0.08-0.16μm；

熔炼镁合金

①清理清洗真空熔炼炉坩埚，用金属铲、金属刷清理熔炼炉坩埚，并用吸尘器抽吸炉内灰尘及有害物质，使坩埚洁净；

②将铝块87.8g±0.01g、镁块312.2g±0.01g，加入熔炼坩埚内，密闭；

③开启真空熔炼炉真空泵，抽取炉内空气，使炉内压强达2Pa；

④向真空熔炼炉输入氩气，使炉内压强恒定在1个大气压；

⑤开启真空熔炼炉加热器，加热温度720℃±2℃，使镁块、铝块熔化，恒温、保温、搅拌20min，成镁铝金属化合物熔液，备用；

⑥预热筒形模具，预热温度300℃，预热时间30min；

⑦将镁铝金属化合物熔液降温至600℃；

⑧停止加热，停止输入氩气；将熔炼好的镁合金熔液浇注至筒形模具内，自然冷却至100℃，取出开合式模具，使其在空气中冷却到25℃后备用；

⑨开模，取出镁合金块体；

均匀化处理镁合金块体

将镁合金块体在真空热处理炉中进行均匀化热处理，加热温度380℃，保护气体为氩气，保温时间2h，随炉冷却到25℃；

切制成型，打磨抛光

将均匀化处理的镁合金块体用机械切制外形，尺寸为15mm×15mm×5mm，使周边光滑平整；然后依次用360目、600目、800目、1200目、1500目、2000目的砂纸对试样进行打磨，然后对其进行抛光；分别用丙酮和去离子水超声清洗10min，超声波频率40kHz ，然后用吹风机将其吹干待用；

电化学制备表面多孔镁合金

电化学制备表面多孔镁合金是在电化学工作站上进行的；

①在溶液池底部安装支座，在支座上部安装超声振板，超声振板连接到超声波发射器上；

②配制硫酸钠溶液，将去离子水400mL加入到烧杯中，再加入硫酸钠28g±0.01g，用电磁搅拌器搅拌15min，使溶液均匀，成电解液；

③将配置好的溶液放入溶液池中；

④将电化学工作站和计算机相连接；

⑤采用直流三电极法建立电化学工作站，以电解液为溶剂，以甘汞电极为参比电极，以铂电极为对电极，以制备的镁合金作为工作电极，三个电极分别固定在溶液池盖上，确保溶液液面淹没三个电极，并将电极连接到电化学工作站的接口上；

⑥开启超声波发生器，超声频率40kHz ；

⑦采用直流恒电位法，施加电位为-1.6V~-1.2V，处理时间20min；

⑧将工作电极从烧杯中取出，经丙酮和去离子水清洗后，吹风机冷风吹干，即获得表面具有多孔结构的镁合金；

检测、分析、表征

对制备的表面多孔镁合金的形貌、色泽、成分进行检测、分析、表征；

用扫描电子显微镜进行显微组织分析；

用X射线衍射分析仪进行成分分析；

结论：表面多孔镁合金为银灰色块状，通过电化学工作站制备的表面多孔镁合金，孔径≤7μm，多孔层厚度≤20μm。