[发明专利]具有微粒掺杂的镁合金复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种镁合金复合材料，特别是涉及一种具有微粒掺杂的镁合金复合材料。

背景技术

随着3C科技产品的发展方向越趋轻薄短小，构成这些电子产品的材料发展趋势当然也必须朝向更轻、但是具有更高的硬度、更大的抗拉强度，以及更耐冲击...等方向发展；其中，镁合金因为是目前已知的材料中，比重较低(镁合金的比重为铝的2/3，钛的2/5，不锈钢的1/4)的一种，因此，如何有效提高已知镁合金的硬度、抗拉强度、冲击强度..等，是业界、学界研究发展的方向之一。

目前，增加已知组分的镁合金，例如AZ91D镁合金，硬度的方式是再添加例如锆(Zirconium)、稀土金属(rare earth metal)，含碳的添加剂等构成的第二相物质，借着添加第二相物质让整体合金的细晶组织增加，进而得到硬度更高的镁合金复合材料。

然而，基于材料硬度愈高，其后续加工成型的难度也就愈高，以及目前并无如何添加、添加种类、添加第二相物质的比例与所得到的镁合金复合材料硬度的整体相关研究，因此，如何在符合现有镁合金的组分规范，以及维持镁合金质轻的材料特性的前提下，提升镁合金复合材料的硬度至预定的需求范围，是业界、学界不断努力的目标

发明内容

由以往的研究得知，添加多量的微粒组分虽可增加镁合金的硬度，但是镁合金复合材料的加工难度则会随着硬度的增加而增加，且一般添加的微粒组分由于密度均高于镁合金，如表一所示，因此微粒组分添加量越多，镁合金复合材料的比重越重，则越偏离镁合金本身质轻的优势而丧失本身的优点，因此如何在降低微粒组分的添加量下仍保有镁合金复合材料质轻且高硬度的优点，实为业界首要克服的难题。

表一

  物质  密度(g/cm³)

 镁  1.74 氮化硅  3.10 碳化硅  3.12 氧化铝  3.99 氧化镁  3.65 纳米氧化铝  0.075 镁合金(AZ91D)  1.81

此外，一般均知纳米物质由于其表面性质的变化及比表面积的倍数成长，因此，一般材料在添加纳米物质后的整体性质也会有显著的差异产生。

而由表一得知，纳米氧化铝的密度较一般添加于镁合金中用来强化的微粒组分密度要低的多，由此，发明人即以不断的试验，添加不同组分的纳米微粒于镁合金中，经由控制纳米微粒组分的添加量及纳米微粒粒径的选择，从而得到质轻且高硬度的镁合金复合材料。

本发明的目的是在提供一种质轻且高硬度的具有微粒掺杂的镁合金复合材料。