[发明专利]一种利用射频磁控制备镁铝复合板的方法

说明书

本发明属于轻质合金技术领域，具体涉及一种利用射频磁控制备镁铝复合板的方法，包括：(1)基体准备：将清洗后的镁合金基体放入射频磁控溅射设备送样室进行抽真空；(2)预溅镀：分别对溅射腔中的镁靶材和铝靶材进行预溅镀；(3)送样：将镁合金基体送到溅射腔中样品台；(4)洗腔：开启溅射腔进气阀，调节高纯氩气流量和清洗时间；(5)加热基体：将所述镁合金基体进行加热，然后调整样品旋转台持续旋转；(6)溅镀：分别对镁靶材和铝靶材进行射频磁控溅射；(7)冷轧：对溅镀铝的单面进行冷轧处理，获得镁铝复合板。本发明方法制备的镁铝复合板综合性能比较优异，镁和铝之间的层界面实现完全的冶金结合，具有较高的结合强度。

技术领域

本发明属于轻质合金技术领域，具体涉及一种利用射频磁控制备镁铝复合板的方法。

背景技术

镁及镁合金耐腐蚀差是限制其广泛应用的主要原因之一。相比之下，铝及铝合金通常具有很好的耐腐蚀性和塑性成形性能，且表面可修复性可修饰性好。因此在镁合金表面覆盖一层耐腐蚀性好的金属铝形成叠层复合材料，则可以在保护镁合金的同时又能发挥镁合金比强度和比刚度高，减震性能和电磁波屏蔽性能好等的优点。可以预期，在不久的将来这种镁铝复合板通过冲压加工成形制造出各种薄壁制件，在航空、航天、汽车及电子工业将获得广泛应用。已报道的用于制备镁铝复合板的技术有：真空扩散焊、接触反应钎焊、热压法、爆炸复合法、冷轧法、热轧法、铸轧法、累积叠轧焊，以上技术所表现出的较高的界面结合强度，但层界面较难实现完全冶金结合，限制了镁铝复合板的应用。

为了解决上述技术问题，特提出本发明。

发明内容

为了解决现有技术中存在的镁铝复合板中层界面较难实现完全冶金的缺陷，本发明的目的在于提供一种用射频磁控制备镁铝复合板的方法，本发明方法制备的镁铝复合板综合性能比较优异，镁和铝之间的层界面实现完全的冶金结合，具有较高的结合强度，不仅比强度和比刚度高，而且具有很好的耐腐蚀性和塑性成形性能。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种利用射频磁控制备镁铝复合板的方法，具体包括如下步骤：

(1)基体准备：将清洗后的镁合金基体固定在挡板上，放入射频磁控溅射设备送样室进行抽真空，然后关闭送样室真空泵；

(2)预溅镀：分别对溅射腔中的镁靶材和铝靶材进行预溅镀；

(3)送样：打开送样室与溅射腔之间的闸门，将步骤(1)中准备好的镁合金基体送到溅射腔中样品台；

(4)洗腔：开启溅射腔进气阀，调节高纯氩气流量和清洗时间进行洗腔；

(5)加热基体：打开加热器将所述镁合金基体进行加热，然后调整样品旋转台持续旋转；

(6)溅镀：在完成步骤(5)基体加热后，分别设置镁靶材和铝靶材的溅射电压、工作压力、溅射时间、高纯氩气流量，自动执行程序设置的溅射顺序：镁靶材先进行溅射并通入高纯氩气，镁靶位溅射结束后关闭遮挡板，然后打开铝靶材的遮挡板开始溅射并通入高纯氩气；

(7)冷轧：溅射结束后，腔体冷却，取出试样，然后对溅镀铝的单面进行冷轧处理，获得镁铝复合板。

本发明采用对溅镀铝的单面进行冷轧处理，使得镁铝复合板的表面质量更好，防止表面氧化，解决了现有技术中的热轧导致的表面容易氧化和光洁度差的问题。

优选地，步骤(1)中所述镁合金基体的清洗具体为：将线切割好的镁合金基体浸泡在醋酸溶液中清除表面油渍，然后用去离子水超声清洗三次进行单面抛光，抛光后分别放置在丙酮、乙醇和去离子水中依次进行超声清洗。

优选地，所述镁合金基体线切割后的尺寸为φ76.2×5mm，所述醋酸溶液的质量浓度为20～50wt％，醋酸溶液中浸泡的时间为10-24h，抛光前去离子水超声清洗的时间为15-30min/次，超声频率均为100Hz；