[发明专利]一种镁铝层状复合板的制备方法

摘要

本发明涉及一种镁铝层状复合板的制备方法，是针对镁铝合金板重量轻、强度低、耐腐蚀性能差的情况，在镁铝合金板上压贴一层铝板，采用镁铝共晶合金粉为压贴材料，在压力机上，在开合式通槽模具内，将镁铝合金板+镁铝共晶合金粉+铝板在480℃、30MPa、60s状态下压贴成镁铝层状复合板，然后进行低温热处理，使镁铝层状复合板内部金相组织更加致密稳定，此方法先进合理，使用设备少，工艺流程短，速度快，镁铝层状复合板力学性能抗拉强度达到24MPa，比现有技术提高95％，抗腐蚀性能可提高94％，是十分理想的制备镁铝层状复合板的方法。

主权项

1.一种镁铝层状复合板的制备方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：镁铝合金板、铝板、镁铝共晶合金粉、耐火纤维、石墨块，其组合用量如下：以毫米、克为计量单位镁铝合金板：AZ31B    110mm×110mm×2mm铝板：Al    110mm×110mm×0.8mm镁铝共晶合金粉：Mg₁₇Al₁₂+Mg    200g±10g耐火纤维：110mm×110mm×5mm石墨块：Φ20mm×50mm制备方法如下：(1)砂光镁铝合金板、铝板①将镁铝合金板置于平板上，用600#碳化硅砂纸打磨，使其光洁，使表面粗糙度为Ra1.6-3.2μm，确定砂纸打磨面为正面；②将铝板置于平板上，用600#碳化硅砂纸打磨，使其光洁，使表面粗糙度为Ra1.6-3.2μm，确定砂纸打磨面为正面；(2)研磨镁铝共晶合金粉将镁铝共晶合金粉置于研钵中，用研棒进行研磨，然后用200目筛网进行过筛；研磨、过筛重复进行10次，研磨后镁铝共晶合金粉粒径≤0.076mm；(3)制备通槽式模具通槽式模具呈方筒形，模具型腔尺寸为120mm×120mm×100mm，用不锈钢材料制作，型腔表面粗糙度为Ra0.63-1.25μm；(4)制备不锈钢垫板将不锈钢板机械加工成平面板形，尺寸为110mm×110mm×30mm，正反面表面粗糙度为Ra0.63-1.25μm；(5)制备不锈钢压板将不锈钢板机械加工成平面板形，尺寸为110mm×110mm×60mm，正反面表面粗糙度为Ra0.63-1.25μm；(6)预热通槽式不锈钢模具、不锈钢垫板、不锈钢压板将通槽式模具、不锈钢垫板、不锈钢压板置于预热炉中进行预热，预热温度450℃，预热时间30min，并恒温、保温；(7)制备层状复合板制备在压力机上、通槽式模具内进行①、将预热的通槽式不锈钢模具固定于压力机的不锈钢工作台上；②、将预热的不锈钢垫板置于通槽式模具内下部；③、用石墨块反复涂抹不锈钢垫板表面，使其在垫板上形成石墨膜层，石墨膜层厚度为0.01mm；④、置放镁铝合金板，将镁铝合金板平直置于石墨层上部，正面向上；⑤、均匀喷洒镁铝共晶合金粉；将镁铝共晶合金粉置于喷粉器内，喷粉器对准镁铝合金板表面反复均匀喷洒，在镁铝合金板上形成镁铝共晶合金粉层，粉层厚度为0.5mm，粉末量为3.5g；⑥、置放铝板，将铝板平直置于共晶合金粉上部，正面向下；⑦、在铝板上部置放110mm×110mm×5mm耐热纤维，使其平展；⑧、置放预热的不锈钢压板，平直压在耐热纤维上；⑨、开启压力机工作台上的电阻加热器，使其由25℃逐渐升至480℃±2℃；⑩、开启压力机压力泵，压向不锈钢压板，压力机压力逐渐升至30MPa；镁铝合金板、铝板之间的镁铝共晶合金粉加热、加压30s后，关闭电阻加热器，压力泵持续加压30s后，升起压力泵，使其自然冷却至25℃；在加热、加压、冷却过程中，镁铝共晶合金粉将发生形态转换，由固态粉末——液态液体——固态固体，在形态转换过程中，将发生化学物理反应，反应式如下：式中：Mg₂Al₃：镁铝金属间化合物冷却后，开启通槽式不锈钢模具，拆下不锈钢压板，取出压制成型的镁铝合金板+镁铝共晶合金粉+铝板层状复合板；揭去铝板上部的耐热纤维，成：镁铝层状复合板；切边成型将镁铝层状复合板用机械切割成四边形，并打磨四边，成：100mm×100mm×2.3mm镁铝层状复合板；(8)低温热处理将镁铝层状复合板置于热处理炉中，进行低温热处理，低温热处理温度180℃±5℃，热处理时间16h，然后关闭热处理炉，使其随炉冷却至25℃；(9)抛光对低温热处理后的镁铝层状复合板用软质材料抛光，成终产物：镁铝层状复合板；(10)检测、化验、分析、表征对制备的镁铝层状复合板的形貌、色泽、化学成分、金相组织、化学物理性能和力学性能进行检测、化验、分析和表征；用扫描电子显微镜进行化学成分、金相组织分析；用电子万能试验机进行结合强度测试；用电化学测试仪进行耐腐蚀性能测试；结论：镁铝层状复合板为四层结构即：镁铝合金板层+镁铝共晶层+镁铝金属间化合物层+铝板层；镁铝合金板与铝板结合界面抗拉强度为24MPa；(11)包装储存对制备的镁铝层状复合板用软质材料包装，储存于干燥洁净环境，要防水、防潮、防氧化、防酸碱盐侵蚀，储存温度20℃±2℃，相对湿度≤10％。