[发明专利]玻璃纤维/镁合金复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料及其制备技术领域，具体说是涉及一种玻璃纤维/镁合金复合材料及其制备方法。

背景技术

无机纤维/金属复合材料是复合材料大家族中的重要一员。采用适宜的配方及制备工艺，可实现无机纤维与金属在技术、经济性上的互补与互促：对金属而言，无机纤维的引入可提高其力学和耐热、耐磨等性能，并可降低材料成本；对于无机纤维而言，金属的引入可改善其力学性能并能改变其电磁学特性。

镁合金是一种轻金属，而且是当今规模应用金属材料中最为轻质的金属。镁合金比重小，比强度高，减震降噪性能、电磁屏蔽性能等性能优良，在汽车、航空航天等运输工具轻量化，电子通讯产品罩壳轻量化及电磁防护等方面拥有十分广阔的应用及发展前景。

玻璃纤维属于一种常见的无机纤维。其原材料丰富，制造技术成熟，产业规模大，产品性能适中而价格较为低廉，是当今生产量和应用量最大的无机纤维材料。

玻璃纤维/镁合金复合材料可将玻璃纤维的耐热性及经济性优势与镁合金的轻质高比强、电磁屏蔽及减震降噪性好等优势有机结合，是一种很有潜力的新型复合材料。

本发明涉及镀镁合金玻璃纤维复合材料及玻璃纤维增强镁合金复合材料型材。

已知技术中，镀铝玻璃纤维及其制备技术已较为成熟，在军事及民用领域均有应用，镀镁合金玻璃纤维未见公开资料报道。

已知技术中，有将颗粒、晶须、纤维等加入镁合金，制成颗粒及晶须增强镁合金基复合材料、短纤维增强镁合金基复合材料、连续碳纤维增强镁合金基复合材料等的报道，但未见有连续玻璃纤维增强镁合金基复合材料的报道。

发明内容

本发明的目的是：将连续玻璃纤维与镁合金复合，获得镀镁合金玻璃纤维复合材料及玻璃纤维增强镁合金复合材料型材，开辟玻璃纤维、镁合金新用途。

本发明的主要内容包括：

一种玻璃纤维/镁合金复合材料及其制备方法，其材料特征是：玻璃纤维表面覆有镁合金，玻璃纤维的长度为100-20000mm，玻璃纤维与镁合金的质量比为0.01-5，玻璃纤维呈集束状或编织状。其制备方法是：将预处理后的玻璃纤维置入600-900℃的镁合金熔体中0.5-60秒，获得浸渍有镁合金的玻璃纤维；浸渍有镁合金的玻璃纤维冷却到室温后获得镀镁合金玻璃纤维复合材料，或在浸渍有镁合金的玻璃纤维冷却到100-500℃时，对其进行压力加工，获得玻璃纤维/镁合金复合材料型材。

本发明的显著优势在于：

1)本发明的镀镁合金玻璃纤维与镀铝玻璃纤维相比，更为轻质、电磁屏蔽性能更好；

2)本发明通过连续的浸渍及余热下的压力加工，直接获得玻璃纤维/镁合金复合材料型材，较之传统的镁合金轧制工艺，技术经济优势明显。

3)本发明的镀镁合金玻璃纤维复合材料及玻璃纤维增强镁合金基复合材料型材可与树脂、其它合金等进一步复合，形成丰富的复合材料产品。

具体实施方式

以下结合实施例进一步说明本发明的具体实施方式。

实施例1：

将ECR玻璃纤维揉搓、洗净、烘干后，在950℃的金属铝熔体中浸渍1秒钟后，立即在650℃的镁熔体中浸渍3秒钟，获得镀镁玻璃纤维，经检测，玻璃纤维与镁结合良好。

实施例2：

将EW型玻璃布揉搓、洗净、烘干后，在750℃的ZL101铝合金熔体中浸渍1秒钟后，浸入650℃的AZ31镁合金熔体中，约10秒钟后取出，趁热用轧辊轧制，获得玻璃纤维增强镁合金复合材料板，经检测，玻璃纤维与镁合金结合良好。