[发明专利]一种在空心微珠表面包覆MgO保护层的方法

说明书

本发明公开了一种在空心微珠表面包覆MgO保护层的方法，旨在克服空心微珠/镁合金多孔复合材料制备过程中空心微珠易发生破裂的问题，属于超细粉体材料表面改性领域。该方法首先对空心微珠进行酸洗、碱洗、分选和干燥，随后进行偶联和包覆处理，最后进行煅烧，即可得到包覆MgO保护层的空心微珠。本发明制备的MgO包覆层均匀致密，与空心微珠的结合强度高，不易脱落，在复合材料制备过程中可将空心微珠和镁合金熔体隔离，从而防止空心微珠发生破裂。此外，MgO包覆层与镁合金熔体具有良好的润湿性，从而使空心微珠均匀分散在镁合金中，进一步提高了多孔复合材料的性能。本发明所采用的制备工艺简单，操作方便，原材料价格低廉，易于实现工业化生产。

技术领域

本发明属于超细粉体材料表面改性领域，涉及一种在空心微珠表面包覆MgO保护层的方法。

背景技术

多孔金属材料是近年来兴起的一种新型材料，由于其金属基体与孔隙共同存在的特殊结构，使其性能上具有诸多优良特性。它不仅继承了金属材料的优良性能，而且具有多孔材料的优异特性。相比高分子、陶瓷等非金属材料，它耐高温，有良好的导热、导电性能，比强度高；相比传统的致密金属，它密度低，比表面积大，具有良好的消音、抗振和电磁屏蔽等许多优良性能。因此，多孔金属材料被广泛应用于航空航天、国防、能源、化工和交通等领域。目前多孔金属材料的制备方法主要有固相法、液相法、气相法和电沉积法。液相法是指在液态金属凝固前吹入气体或添加发泡剂、固体填充物等方式制备多孔金属材料的方法。固相法是对固相金属进行烧结来制备多孔金属材料的方法，在制备过程中金属保持固态。气相法是将金属在真空条件下加热至蒸发，冷却后沉积在聚合物等基体材料上，然后再将基体材料消除得到多孔金属材料的方法。电沉积法制备的多孔金属材料具有组织均匀、力学性能优良等优点，但制备成本高，易造成环境污染。液相法由于操作工艺简单、制备成本低、易实现规模化生产等优点而成为目前应用最广泛的一种方法。

空心微珠是一种粒径极小的薄壁空心微球，主要包括火电厂的副产品粉煤灰漂珠和人工制造的空心玻璃微珠。将空心微珠加入到金属基体(如镁合金等)中制备空心微珠金属基复合材料是制备多孔金属材料的新兴方法。由于空心微珠本身具有较高的强度，能够对金属基体起到一定程度的支撑作用，与传统多孔金属材料相比，空心微珠金属基复合材料往往具有较高的强度。此外，通过筛分可得到粒径均匀的空心微珠，进而制备出空心微珠金属基复合材料，由于该复合材料具有均匀一致的孔隙，其诸多性能(如强度、阻尼性能和电磁屏蔽性能等)可进一步提高。镁及镁合金是最轻的金属结构材料。纯镁的密度为1.74g/cm³，仅为铝的2/3左右。镁合金具有高的比强度、比刚度和良好的导热、电磁屏蔽和阻尼性能，受到人们的广泛关注。将空心微珠作为增强体加入到镁合金中制备出镁基多孔复合材料，则可进一步提高镁合金的优良性能，使其拥有更为广阔的应用前景。