镁/铝基层状复合板的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108188523A(43)申请公布日2018.06.22(21)申请号201810027961.X(22)申请日2018.01.11(71)申请人太原理工大学地址030024山西省太原市迎泽大街79号(72)发明人杜华云王文先陈洪胜刘瑞峰王晋凤张宇阳(74)专利代理机构太原科卫专利事务所(普通合伙)14100代理人朱源(51)Int.Cl.B23K1/008(2006.01)B23K1/20(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称镁/铝基层状复合板的制备方法(57)摘要本发明涉及金属复合板制备方法，具体为镁/铝基层状复合板的制备方法，解决目前现有的镁合金基层状复合板制备方法要求制备条件苛刻，复合效果差，对设备要求高的问题，步骤：1、打磨、超声波清洗风干；2、镁、铝合金板材在氩气环境、加弧辉光和外水循环冷却条件下表面溅射铜层；3、镁/铝基层状复合板在等离子放电烧结炉内，在电流加热、加压、外水循环冷却条件下选用石墨模具进行热压烧结；4、打磨、砂光处理。优点：1、镁/铝基层状复合板的界面结合良好，界面处没有裂纹、气孔等缺陷；2、镁/铜界面处存在约3μm的元素扩散层，铜/铝界面处存在约为7μm的元素扩散层，界面处溅射铜层的存在抑制了脆性相的产生；3、镁/铝层状复合板的界面结合强度可达80Mpa。CN108188523ACN108188523A权利要求书1/2页1.一种镁/铝基层状复合板的制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤：（1）、板材的预处理对镁合金板材和铝合金板材进行表面砂纸打磨处理，去除表层的氧化物层，进行超声波清洗后风干；（2）、板材表面溅射铜层镁合金板材和铝合金板材表面溅射铜层在氩气环境、加弧辉光和外水循环冷却条件下进行如下操作步骤：a、开启设备总电源，开启外水循环冷却系统，开启充气阀，待炉内气压升至标准大气压时，开启磁控溅射炉的上盖；b、将镁合金板放入磁控溅射炉的工作台上，关闭磁控溅射炉的上盖；c、开启机械泵和角阀，对炉腔内进行抽真空，待炉腔内真空度达到10Pa后，关闭角阀；d、开启前级阀和插板阀，待炉内真空度降至5Pa以下时，开启分子泵；e、待炉内真空度降至8×10-4Pa后，开启氩气瓶开关，开启氩气控制阀，进行充氩气并关闭所有插板阀，手动调节插板阀，使炉腔内真空度达到溅射所需值；f、开启溅射面板控制器，调节电流控制器，直到起辉光为止；g、对镁合金板材进行磁控溅射铜层，溅射时间为60min；h、溅射完成后依次关闭分子泵、插板阀和机械板；i、待炉内温度降至100℃后，开启磁控溅射炉盖，取出镁合金板材，关闭外水循环冷却系统；j、采用上述同样工艺对铝合金板材进行表面磁控溅射铜层；（3）、镁/铝基层状复合板的热压烧结镁/铝基层状复合板的热压烧结是在等离子放电烧结炉内，在电流加热、加压、外水循环冷却条件下选用石墨模具进行如下操作步骤：k、在石墨模具内部放置下垫块，在下垫块上方放置石墨纸，在石墨纸上方放置镁合金板，镀铜层一侧方向朝上，在镀铜镁合金板材上部放置铝合金板，铝合金板材的镀铜层一侧朝下，在铝合金板材上部放置石墨纸，在石墨纸上部放置上压块；l、开启等离子放电烧结炉的电源开关，开启外水循环冷却系统，打开等离子放电烧结炉炉门，将装有层状复合板的石墨模具置于等离子放电烧结炉的下电极上部，石墨模具的中心与下电极的中心对中；m、移动等离子放电烧结炉的上电极，对石墨模具施压，压紧石墨模具，加载压力30MPa并保压，关闭等离子放电烧结炉炉门；n、开启等离子热压烧结炉的真空系统，开启真空泵，对等离子放电烧结炉进行抽真空，使炉内真空度≤3Pa；o、开启等离子烧结炉的脉冲电流加热器，对试样进行加热，升温速度为50℃/min,升温至400℃后，提高压力至40MPa并保压，继续升高温度至520℃，在520℃保温5min，保温后关闭脉冲电流控制器、停止加热，随炉冷却至100℃；p、关闭真空控制器，打开等离子放电烧结炉炉门，移动等离子放电烧结炉上电极，取出石墨模具，打开石墨模具，取出热压烧结镁/铝基层状复合板；（4）、打磨、砂光处理2CN108188523A权利要求书2/2页将热压烧结的镁/铝基层状复合板置于钢质平板上，用砂纸打磨周边及表面，使其洁净。2.根据权利要求1所述的镁/铝基层状复合板的制备方法，其特征在于：所述镁合金板材为AZ31B，所述铝合金板材为6061Al，所述石墨模具内壁粗糙度为Ra0.08-0.16µm。3CN108188523A说明书1/4页镁/铝基层状复合板的制备方法技术领域[0001]本发明涉及金属复合板制备方法，具体为镁/铝基层状复合板的制备方法。背景技术[0002]有色金属镁合金具有低密度、高比强度/比刚度、弹性模量大