本申請涉及一種鎂合金，其可以作為各種部件或構件的材料，尤其涉及一種兼具電磁屏蔽和防腐效果的鎂合金。
背景技術：
：鎂密度小，儲量大，比強度比剛度高，減震性好，鎂合金是目前應用的最輕的金屬結構材料之一，其廣泛應用于航空、航天、電子、通訊等領域，鎂合金具有較好的熱穩定性和機械性能；然而，鎂是化學性質活潑的金屬，與其它金屬材料相比電負性很強，很容易被腐蝕，其電磁屏蔽效果有待提高，因此，提高鎂合金材料的抗腐蝕性能和電磁屏蔽性能對于其應用顯得尤為重要。技術實現要素：針對上述提出關于鎂合金材料的一些問題，本發明提供了一種兼具電磁屏蔽和防腐效果的鎂合金，其對于電磁屏蔽和防腐蝕效果明顯。本發明的實施例中提供了一種兼具電磁屏蔽和防腐效果的鎂合金，該鎂合金包括鎂合金基底及鎂合金基底表面的防護層；該防護層利用冷噴涂的方法在鎂合金基底表面制備；該防護層包括粘合層、電磁屏蔽層、過渡層和防腐層。本發明的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：本發明的技術方案，在鎂合金基底表面設有防護層，該防護層包括粘合層、電磁屏蔽層、過渡層和防腐層，均為冷噴涂制備，避免了對鎂合金的氧化；該防護層利用了低熔點金屬和冷噴涂的優點，與鎂合金基底結合在一起，整體表現良好的電磁屏蔽和防腐蝕效果。本申請附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實踐了解到。應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請。附圖說明利用附圖對本發明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發明的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。圖1是本發明鎂合金的截面結構示意圖。具體實施方式這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本發明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本發明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。冷噴涂技術利用空氣動力學原理的一種新型噴涂技術，是以高壓氣體驅動噴涂顆粒使其在完全固態下以極高的速度碰撞基板，然后該噴涂顆粒發生劇烈的塑性變形而沉積形成涂層；冷噴涂是一種低溫下固態沉積的技術，可以避免傳統熱噴涂中氧化、相變、應力、晶粒長大等情況。針對上述提出的鎂合金材料中耐腐蝕能力不佳和電磁屏蔽效果不明顯的問題，本申請的實施例涉及一種兼具電磁屏蔽和防腐效果的鎂合金。為實現上述目的，本申請的鎂合金包括鎂合金基底20，及鎂合金基底20表面的防護層，參照圖1，提供了示范性的具有防護層的鎂合金基底20，該防護層包括粘合層25、電磁屏蔽層22、過渡層23和防腐層24。防護層具有電磁屏蔽和抗腐蝕的雙重效果，該防護層利用冷噴涂的方法在鎂合金基底20表面制備，該防護層是一種不同于其它技術制備的有涂層鎂材料結構。明顯地，構成該防護層的各層中材料的散布與其它技術相比有所增強；進一步地，冷噴涂在較低的溫度下將防護層中的各層固定在鎂合金基底20；具體地，通過加入電磁屏蔽層22，增強了鎂合金基底20的電磁屏蔽性能，這對于鎂合金以內的部分具有良好的保護效果，同時通過在電磁屏蔽層22和鎂合金基底20之間設置粘合層25，該電磁屏蔽層22能夠與鎂合金基底20形成有效粘合；而且電磁屏蔽層22之上設有過渡層23，該過渡層23對于其之上的防腐層24和之下的電磁屏蔽層22起到良好的結合作用，使之從技術方面容易實現。其中，鎂合金基底20由鎂或含鎂的合金制成，該鎂合金基底20是基于鎂的，或者換句話說，其成分主要包括鎂，通常是大于80％重量的鎂，如上所述的關于鎂的性質，鎂具有高強度和低密度的性質，這對于其應用于航空、航天、電子、通訊等是有利的，但是，同樣地，鎂的對腐蝕的弱抵抗和較弱的電磁屏蔽效果阻止了其使用，本申請的技術方案中解決了關于上述問題。其中，緊鄰鎂合金基底20的是粘合層25，粘合層25用以將電磁屏蔽層22和其它層固定在鎂合金基底20；用于粘合層25的材料為低熔點合金，該低熔點合金為顆粒或粉末狀以有利于通過冷噴涂施加。優選地，該低熔點合金的粒徑為50μm；該低熔點合金層的厚度為0.3mm；該粘合層25包括的低熔點合金通過冷噴涂施加的作用力而在鎂合金基底上塑性變形，進而與鎂合金基底結合。其中，緊鄰粘合層25之上為電磁屏蔽層22，該電磁屏蔽層包含鐵、鎳，由于鎂合金本身具備一定的電磁屏蔽功能，該電磁屏蔽層22可以與鎂合金基底20構成電磁屏蔽雙重防護體系。優選地，電磁屏蔽層22厚度為2.5mm。其中，該防腐層24材料包括鋁粉末和Mg17Al12粉末，鋁粉末的塑性較強，Mg17Al12粉末作為強化相粒子，具有較高的硬度，強化相粒子的加入不僅能夠改善Al粒子的沉積效率，同時能夠降低涂層的孔隙率，提高Al粒子的變形程度；該防腐層24具有較高的致密度和強度，表現為抗腐蝕和抗磨損性能的提高。優選地，上述所述鋁粉末的平均粒徑為55μm，Mg17Al12粉末的粒徑平均為65μm，Mg17Al12在鋁和Mg17Al12的混合物中占比為7％vol，防腐層24的厚度為3mm。其中，在防腐層24和電磁屏蔽層22之間設有過渡層23，該過渡層23包括低熔點金屬和Al，如上，低熔點金屬通過冷噴涂施加的作用力而在電磁屏蔽層22上塑性變形，進而與電磁屏蔽層22結合；該過渡層23和防腐層24中都包含鋁，使得過渡層23和防腐層24之間的界限變得模糊，能夠增強過渡層23與防腐層24之間的結合。優選地，所述過渡層23厚度為1mm。在另一方面中，由于粘合層25和過渡層23中都含有低熔點金屬，在冷噴涂過程結束之后，會將鎂合金基底20進行450℃的熱處理12h，這種熱處理過程會將低熔點金屬熔化，有利于其與上下各層的熔合、散布，更具體的，有利于各層之間形成良好的結合。應當理解，上述各層中所述的低熔點金屬，應當為鉛錫合金，其熔點低于450℃，以保證其能夠在熱處理時熔化。在具體的實施方式中，該防護層的制備過程如下：首先，對鎂合金基底表面進行噴砂處理，處理后用丙酮清洗去除鎂合金基底表面的油脂和污染物；然后用冷噴涂方法依次噴涂各個涂層；最后采用電阻爐對鎂合金基底進行加熱，在氮氣保護下，450℃的熱處理12h。在具體的實施方式中，該電磁屏蔽層22中包括：鎳包鐵粉、微米鎳粉、納米鎳粉和低熔點玻璃粉，其中，鎳包鐵粉、微米鎳粉、納米鎳粉組合物具有優良的電磁屏蔽性能，而低熔點玻璃粉可以作為上述組合物的粘合劑或者耦合劑。在具體的實施方式中，以上所述的鎳包鐵粉、微米鎳粉、納米鎳粉的質量份數分別為15份、5份、1份。優選地，鎳包鐵粉、微米鎳粉、納米鎳粉的粒徑分別為300μm、100μm、100nm。以上所述的粘合層25、電磁屏蔽層22、過渡層23和防腐層24綜合構成了防護層，進過熱處理后，各層之間并沒有明顯的界限，特別地，在電磁屏蔽層22和過渡層23中，由于存在低熔點金屬和低熔點玻璃粉，其能夠使得各層中各種材質有機結合在一起。對于以上所述形成的防護層，其與鎂合金基底20結合緊密，能夠使得鎂合金基底具有電磁屏蔽和防腐的雙重功效，冷噴涂的使用能更大程度的保護各種材質不被氧化。對于電磁屏蔽性能，如下表1：300KHz100MHz500MHz1GHz84.6dB50.3dB33.3dB29.6dB在頻率為300KHz時，屏蔽效果高達84.6dB，可屏蔽掉99％的電磁波，隨著頻率的升高，由于鎳包鐵粉、微米鎳粉、納米鎳粉的組合物，在高頻下仍具有相當的電磁屏蔽效果；對于耐腐蝕性能，采用電化學方法測試表明，其耐腐蝕性能相較純鎂合金基底或純鋁基底均表現良好。以上所述僅為本發明的較佳方式，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3