[发明专利]从镁合金中萃取金属间化合物Mg2Si或Al8Mn5的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及合金中化合物的提取方法，具体涉及从镁合金中萃取金属间化合物的方法。

背景技术：

Mg₂Si是Mg-Si二元合金体系中唯一的化合物，在镁合金中原位生成，不仅具有良好的热电性能，而且还具有高熔点(1085℃)、高硬度(460HV_0.3)、高弹性模量等优异的力学性能，因其密度低(1.9g/cm³)，热膨胀系数小(7.5×10^-6K^-1)，加之元素Si、Mg的原料资源丰富，地层蕴藏量大，价格低廉，因此Mg₂Si成为Mg基和Al基复合材料的首选增强体，用于制造超轻且具有特殊性能的合金或金属基复合材料。研究发现：虽然Mg₂Si是如此优良的第二相增强颗粒，但它的晶粒大小和颗粒形貌对于合金或金属基复合材料的性能却有着很大的影响。在较慢的冷速下，Mg₂Si很容易形成枝晶或者“汉字形”，从而对力学性能造成不利影响。因此，近年来合金中Mg₂Si或合金中变质后的Mg₂Si(如采用AlP、Ca、Si-Ca合金等变质剂变质)的生长机理和分布形态成了镁合金研究的热点之一。如Materials Science and Engineering A 392(2005)(P130-135)中“Modification of Mg₂Si in Mg-Si alloys with yttrium”一文，采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线能谱分析(EDS)等方法研究了Mg-Si合金中加入元素Y前后，初生及共晶Mg₂Si的形态及生长方式变化。目前，对Mg₂Si生长机理的研究通常借助实验手段如光学显微镜、扫描电镜及透射电镜等，依据合金基体中Mg₂Si相的截面(磨平面)进行分析，在此基础上从理论上推导其生长机理。由于这种研究无法从合金中获得完整的立体形状Mg₂Si，因此深入完善地研究合金中Mg₂Si的生长机理受到很大程度的制约。在对合金中Al₈Mn₅相的生长规律研究方面存在类似的问题。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题就是针对以上不足而提供一种从镁合金中萃取金属间化合物Mg₂Si或Al₈Mn₅的方法，该方法直接从镁合金中萃取分离出Mg₂Si或Al₈Mn₅相，获得完整的立体形状Mg₂Si或Al₈Mn₅，便于全方位直观地观察和分析Mg₂Si或Al₈Mn₅的形貌特点和生长规律，有利于深入完善地研究Mg₂Si或Al₈Mn₅的生长机理，从而达到控制Mg₂Si或Al₈Mn₅的生长、改善合金组织的目的。

本发明所采取的技术方案是：

一种从镁合金(其各组成成分质量份数为：0.1～15％Zn；0.5～10％Al；0.1～5％Mn；0.3～10％Si；0～0.1％AlP；0～3.0％Si-Ca合金；0～0.6％Ca；余量为Mg。)中萃取金属间化合物Mg₂Si或Al₈Mn₅的方法，采用以下步骤：

1、配置溶剂：配置浓度为25vol.％～45vol.％的HNO₃酒精溶液作为该类镁合金的萃取溶剂；

2、反应萃取：将镁合金材料去除表面氧化皮后切成薄片放入配好的萃取溶剂中，在室温下于敞口玻璃反应容器中反应萃取；

3、清洗：当观察到镁合金材料全部溶解于萃取溶剂中即反应结束，将盛有萃取溶剂的反应容器置于超声波中清洗；

4、过滤烘干：用滤纸过滤萃取混合物，用蒸馏水或酒精将敞口玻璃反应容器冲洗干净并用滤纸过滤冲洗液，将萃取物连同滤纸一起置于50℃～80℃的干燥箱中烘干即得。

为达到更好的萃取反应效果，镁合金材料薄片厚度为1～5mm、长度和宽度均为8～12mm。