鎂合金熔體表面張力和阻燃關(guān)系的研究.pdf

1、　　鎂合金具有比重小、比強(qiáng)度和比剛度高、阻尼性能好、易切削加工等優(yōu)點(diǎn)。近年來,隨著汽車、電子工業(yè)的迅猛發(fā)展,作為目前比重最輕的結(jié)構(gòu)材料正在逐步代替鋁合金以解決能耗和尾氣排放問題。但由于鎂的化學(xué)性質(zhì)活潑,容易產(chǎn)生劇烈的燃燒,因此使其應(yīng)用受到了一定限制。研究表明,通過向鎂合金中添加適量的鈣和鈰、釹等具有表面活性的稀土元素能夠形成致密的復(fù)合氧化膜從而提高鎂合金的阻燃性能。與此同時(shí),晶體在長大過程中,稀土?xí)患谙嘟缟?呈現(xiàn)出的表面聚集趨勢會(huì)對(duì)

2、熔體的表面張力和氧化膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,因而可以通過研究表面張力大小對(duì)氧化膜結(jié)構(gòu)改變的影響規(guī)律,進(jìn)而找到表面張力與阻燃性能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,進(jìn)而從根源解決鎂合金在高溫生產(chǎn)應(yīng)用中的限制瓶頸。
　　本課題以工業(yè)純鎂做為基體,在其中添加一定量的Ca和稀土Ce后獲得阻燃性能較好的鎂合金。此后利用自行設(shè)計(jì)的表面張力測量裝置和燃點(diǎn)測量裝置對(duì)合金進(jìn)行了表面張力測量與燃點(diǎn)測量,得出了表面張力與阻燃性能之間的關(guān)系。同時(shí)通過SEM、EDS、XRD對(duì)氧化

3、膜的形貌、結(jié)構(gòu)和成分進(jìn)行了分析,對(duì)合金的力學(xué)性能進(jìn)行了檢測。
　　研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)工業(yè)純鎂中 Ca 含量不變時(shí),隨著稀土含量的提高并在熔體表面不斷富集,熔體表面張力不斷降低,參與界面反應(yīng)生成的復(fù)合氧化物有利于形成致密的、具保護(hù)作用的氧化膜,使得合金的燃點(diǎn)不斷升高,但增長速度不斷減小,Ce含量為1.2%時(shí)較好,與此同時(shí),晶粒也在不斷細(xì)化使得硬度有所提高；當(dāng)Ce含量不變時(shí),燃點(diǎn)隨Ca含量增加提升速度較快,表面張力也在不斷降低。但并非表