電磁屏蔽用Mg-AL-Zn合金的制備及組織性能研究.pdf

1、本文以Mg-Al-Zn為基體，添加不同含量的Y和Ce元素，利用普通鑄造法制備出具有優(yōu)良電磁屏蔽效能的Mg-7Al-1 Zn-0.3Mn-0.9Y-0.6Ce新型鎂合金。采用光學(xué)金相顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線測試儀(XRD)分析了所制備合金的微觀組織，借助電導(dǎo)率儀、法蘭同軸測試儀、布氏硬度儀、電子萬能試驗機等測試手段對所制備的合金進行電磁屏蔽性能和力學(xué)性能測試，研究了Y、Ce元素對合金微觀組織、力學(xué)性能以及電磁屏蔽效

2、能的影響，優(yōu)化了合金的熱處理工藝。
　　合金中Y或Ce的添加量小于等于0.9wt％時，可顯著改善合金的顯微組織，第二相由較為粗大的枝晶網(wǎng)狀逐漸變成彌散分布的塊狀和顆粒狀，并有方塊狀的Al2Y相、針狀的Al4Ce相生成，對組織產(chǎn)生了明顯的細化作用。但是當(dāng)合金中Y或Ce的添加量超過0.9wt％時，會對合金組織產(chǎn)生粗化作用。復(fù)合添加Y和Ce對合金的顯微組織及力學(xué)性能均有較大影響。在Al2Y、Al4Ce稀土相的析出強化、Y和Ce的細晶強化

3、的共同作用，使合金的力學(xué)性能都得到顯著提高，添加0.9wt％Y-0.6wt％Ce的鑄態(tài)Mg-Al-Zn合金可得到較佳的力學(xué)性能，其抗拉強度達到218MPa，延伸率達到了10.5％，布氏硬度達到69.86HB。
　　添加Y、Ce合金元素的合金可以獲得良好的屏蔽效能，含0.9wt％Y、0.6wt％Ce時的合金其屏蔽效能為最佳，在測試頻率(30-1500MHz)范圍內(nèi)、測試試樣厚度為3mm時，最高屏蔽效能值在25MHz達到108.3dB

4、，最低屏蔽效能值在1495MHz為87.13dB，滿足軍事領(lǐng)域60-120dB的要求。Y、Ce能夠改善合金的電導(dǎo)率與電磁屏蔽性能主要依賴于合金中新形成的Al2Y、Al4Ce稀土相化合物，降低了Al在Mg基體中的固溶度，細化了合金組織，從而使合金的電導(dǎo)率與電磁屏蔽效能得到改善。添加過量的稀土元素的添加會使形成的化合物數(shù)量增多，晶粒尺寸減小，晶界增多;從而加大了對電子的散射作用，使合金的電導(dǎo)率下降，影響了電磁屏蔽效能。
　　Mg-7A

5、l-1Zn-0.3Mn-0.9Y-0.6Ce合金經(jīng)固溶后，彌散分布的β-Mg17Al12相發(fā)生溶解。在時效時，β-Mg17Al12相又析出，當(dāng)在200℃效溫度時效時，連續(xù)的β-Mg17Al12析出相數(shù)量較150℃效溫度時多;隨著時間的延長，β-Mg17Al12析出相的數(shù)量增加，且連續(xù)析出相的比例增多，組織的這種變化使合金的抗拉強度、硬度值逐漸升高，但合金的延伸率有所降低;最終確定鑄造合金最佳熱處理工藝為固溶415℃×12h后在80℃溫水