一种沸石改性钙镁合金的制备方法与流程

文档序号:15457757发布日期:2018-09-15 01:38
本发明属于合金材料
技术领域
,具体涉及一种沸石改性钙镁合金的制备方法。
背景技术
:镁钙合金本身不但可以作为耐热合金使用,而且镁钙合金可大量用作生产球墨铸铁的球化剂、炼钢的脱硫剂、脱氧剂。尤其是对一些低硅或无硅的钢种,镁钙合金对钢水的深度脱氧和夹杂物的变性处理作用更为突出。另外,镁钙密度小,弹性模量高,耐腐蚀性强,且与人体具有良好的生物相容性。现有制取镁钙合金的方法主要是对掺法,即向熔融镁中加入金属钙或氢化钙,氢化钙在高温下分解出金属钙并放出氢气,在混合炉中配制一定成分的镁钙合金。镁合金由于密度小、比强度、比刚度高和成本低等特点,广泛应用于航空航天、电子通信、汽车制造等领域。镁作为可降解合金支架的最主要成分,具有很多独特的优势如资源丰富,无毒性,易降解,价格便宜。镁在体液环境下发生腐蚀反应转变为镁离子,而镁离子通过体内吸收和肾脏的代谢作用,在体内逐渐被吸收降解。镁合金具有良好的力学性能、降解产物有最小的副作用。钙可细化合金组织,提高镁合金的抗氧化性、硬度和抗蠕变性,同时人体对钙的耐受量相对较大,因此钙是非常理想的生物医用镁合金的合金化元素。但是钙镁合金的最大缺点是在体液的植入环境中腐蚀降解速率过快,在使用安全期内就因降解导致力学失效,最终使变形与力学承载能力变差。技术实现要素:解决的技术问题:针对上述技术问题,本发明提供一种沸石改性钙镁合金的制备方法,具备制备工艺简单、原料易得等优点,制备的产品强度大、力学性能好,耐腐蚀。技术方案:一种沸石改性钙镁合金的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:步骤一.称取10~20质量份沸石粉放入研磨机中研磨至粒度为80~120目,然后加入1~3质量份纳米钛白粉混合后备用;步骤二.取30~45质量份镁锭放入真空电阻炉中在500~600℃温度下加热,然后加入10~20质量份钙块,升温至700~800℃保温20~30min;步骤三.待温度降至400~450℃时,加入步骤一处理后的粉末,保温30~40min;步骤四.将保温后物体趁热注入预热温度为350~400℃金属模具中铸压成型,最终制得所述沸石改性钙镁合金。作为优选,所述步骤一中纳米钛白粉为金红石型纳米级钛白粉,粒径为20~50nm。作为优选,所述步骤一中称取15质量份沸石粉放入研磨机中研磨至粒度为100目,然后加入2质量份纳米钛白粉混合后备用。作为优选,所述步骤二中真空电阻炉为ZRRL-M8型真空电阻炉。作为优选,所述步骤二中钙块的纯度为99.8wt.%。作为优选,所述步骤二中取40质量份镁锭放入真空电阻炉中在550℃温度下加热,然后加入15质量份钙块,升温至750℃保温25min。作为优选,所述步骤三中待温度降至425℃时,加入步骤一处理后的粉末,保温35min。作为优选,所述步骤四中将保温后物体趁热注入预热温度为380℃金属模具中铸压成型,最终制得所述沸石改性钙镁合金。有益效果:本发明所述方法工艺简单,原料易得。制备的产品强度大、力学性能好,耐腐蚀。沸石具有除异臭、耐高温、抗酸碱、隔音、抗煅烧等功效,本发明通过将沸石、纳米钛白粉、镁锭和钙块结合,起到协同增效的作用,使得制备的产品屈服强度为349~356MPa,抗拉强度为381~389MPa,伸长率为10~12%。具体实施方式实施例1一种沸石改性钙镁合金的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:步骤一.称取10质量份沸石粉放入研磨机中研磨至粒度为80目,然后加入1质量份纳米钛白粉混合后备用,纳米钛白粉为金红石型纳米级钛白粉,粒径为20nm。步骤二.取30质量份镁锭放入真空电阻炉中在500℃温度下加热,然后加入10质量份钙块,升温至700℃保温20min,所述真空电阻炉为ZRRL-M8型真空电阻炉,所述钙块的纯度为99.8wt.%。步骤三.待温度降至400℃时,加入步骤一处理后的粉末,保温30min;步骤四.将保温后物体趁热注入预热温度为350℃金属模具中铸压成型,最终制得所述沸石改性钙镁合金。实施例2一种沸石改性钙镁合金的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:步骤一.称取20质量份沸石粉放入研磨机中研磨至粒度为120目,然后加入3质量份纳米钛白粉混合后备用,所述纳米钛白粉为金红石型纳米级钛白粉,粒径为50nm。步骤二.取45质量份镁锭放入真空电阻炉中在600℃温度下加热,然后加入20质量份钙块,升温至800℃保温30min,所述真空电阻炉为ZRRL-M8型真空电阻炉,所述钙块的纯度为99.8wt.%。步骤三.待温度降至450℃时,加入步骤一处理后的粉末,保温40min;步骤四.将保温后物体趁热注入预热温度为400℃金属模具中铸压成型,最终制得所述沸石改性钙镁合金。实施例3一种沸石改性钙镁合金的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:步骤一.称取15质量份沸石粉放入研磨机中研磨至粒度为100目,然后加入2质量份纳米钛白粉混合后备用,所述纳米钛白粉为金红石型纳米级钛白粉,粒径为20~50nm。步骤二.取40质量份镁锭放入真空电阻炉中在550℃温度下加热,然后加入15质量份钙块,升温至750℃保温25min,所述真空电阻炉为ZRRL-M8型真空电阻炉,所述钙块的纯度为99.8wt.%。步骤三.待温度降至425℃时,加入步骤一处理后的粉末,保温35min;步骤四.将保温后物体趁热注入预热温度为380℃金属模具中铸压成型,最终制得所述沸石改性钙镁合金。对比例1同实施例3,区别在于不添加纳米钛白粉。具体制备过程如下:步骤一.称取15质量份沸石粉放入研磨机中研磨至粒度为100目。步骤二.取40质量份镁锭放入真空电阻炉中在550℃温度下加热,然后加入15质量份钙块,升温至750℃保温25min,所述真空电阻炉为ZRRL-M8型真空电阻炉,所述钙块的纯度为99.8wt.%。步骤三.待温度降至425℃时,加入步骤一处理后的粉末,保温35min;步骤四.将保温后物体趁热注入预热温度为380℃金属模具中铸压成型,最终制得所述沸石改性钙镁合金。对实施例1~3及对比例1制备的沸石改性钙镁合金进行性能测试,具体测试结果参见下表。屈服强度/MPa抗拉强度/MPa伸长率/%实施例135238110实施例234938411实施例335638912对比例13013247当前第1页1 2 3 
再多了解一些
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