變形與熱處理對AZ系鎂合金電磁屏蔽性能的影響.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種電子、電氣設(shè)備為人類的生產(chǎn)和生活帶來了便利。然而，這些電子、電氣設(shè)備在工作過程中產(chǎn)生的電磁輻射嚴(yán)重威脅著人類和自然環(huán)境的健康。另一方面，各種高科技軍事產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用，由于電磁波泄漏引起的信息安全問題直接威脅到國家的政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、外交的利益和安全，將造成不可估量的損失。所以研究和開發(fā)高性能電磁屏蔽材料是國內(nèi)外關(guān)注的焦點(diǎn)之一。
　　鎂合金是工程應(yīng)用中密度最小的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有高比強(qiáng)度，高阻尼，切削加

2、工性能好等優(yōu)點(diǎn)，而且鎂合金還具有優(yōu)良的電磁屏蔽性能。與傳統(tǒng)的金屬屏蔽材料相比，其密度小，質(zhì)量輕；與涂覆型、復(fù)合型屏蔽材料等相比，鎂合金可以用作結(jié)構(gòu)件，且鎂合金是綠色工程材料，對環(huán)境友好。然而現(xiàn)在對鎂合金電磁屏蔽性能的研究十分有限。目前鎂合金已開始應(yīng)用于手機(jī)，電腦等3C產(chǎn)品中，這些電子產(chǎn)品都會產(chǎn)生電磁輻射，對人體的危害較大，故鎂合金電磁屏蔽性能的研究顯得很有必要。AZ系鎂合金是一種使用較廣的塑性變形能力較好的變形鎂合金。AZ系鎂合金在應(yīng)用

3、前一般要經(jīng)過塑性變形和熱處理，會引起晶粒、孿晶、位錯(cuò)、織構(gòu)和第二相等的變化，這些都會影響合金的電導(dǎo)率從而引起電磁屏蔽性能變化。因此，系統(tǒng)的研究變形與熱處理對AZ系鎂合金電磁屏蔽性能的影響規(guī)律及屏蔽機(jī)制，將會拓寬鎂合金在電磁屏蔽材料方面的應(yīng)用，并減少電磁輻射的危害。
　　本文采用金相觀察、掃描電鏡觀察、X射線衍射分析、顯微硬度測試、電導(dǎo)率測試、電磁屏蔽性能測試及室溫拉伸等實(shí)驗(yàn)手段，研究了鎂及幾種典型鎂合金的電磁屏蔽性能，以及晶粒尺寸

4、、軋制變形量、軋制溫度、時(shí)效處理對AZ31和AZ61鎂合金電磁屏蔽性能的影響。主要得到以下研究結(jié)果：
　?、偌冩V具有良好的電磁屏蔽性能，在30～1500MHz頻率范圍內(nèi)，2mm厚純鎂的電磁屏蔽效能為50～70dB，明顯優(yōu)于相同厚度純鋁的屏蔽性能。幾種典型的鎂合金鑄態(tài)的屏蔽性能由高到低依次為AZ31，AZ61，ZK60，ZM61。
　?、诰Я３叽鐚Z31鎂合金電磁屏蔽性能有較大影響。隨著晶粒長大，AZ31鎂合金電磁屏蔽性能逐

5、漸下降，這可歸因于晶界面積減小而導(dǎo)致內(nèi)部多次反射損耗和吸收損耗減小。
　?、坌∽冃瘟繜彳垖Z31鎂合金電磁屏蔽性能無明顯影響，而大變形量熱軋能顯著提高AZ31鎂合金的電磁屏蔽性能，變形量為57％的AZ31鎂合金具有優(yōu)良的屏蔽性能，屏蔽效能為63～82dB。這可歸因于基面織構(gòu)增強(qiáng)引起反射損耗增加以及晶粒細(xì)化引起內(nèi)部多次反射損耗和吸收損耗增加。
　　④AZ61鎂合金擠壓板在325℃熱軋后電導(dǎo)率和電磁屏蔽性能顯著上升，然后隨著變

6、形溫度的升高性能逐漸下降，400℃熱軋后性能又有所上升。325℃熱軋后的AZ61鎂合金具有優(yōu)良的電磁屏蔽性能和力學(xué)性能，屏蔽效能為87～94dB，抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分別為394MPa和267MPa，電磁屏蔽性能和力學(xué)性能都得到了顯著優(yōu)化。
　?、菰?00℃時(shí)效，隨著時(shí)效時(shí)間增長，AZ61鎂合金中第二相體積分?jǐn)?shù)逐漸升高，AZ61鎂合金電磁屏蔽性能也逐漸升高。當(dāng)時(shí)效時(shí)間達(dá)到100h，AZ61鎂合金擠壓板材的屏蔽效能達(dá)到了71～84dB