[发明专利]一种导热镁合金及其制备方法

权利要求书

1.一种导热镁合金，其特征在于，该镁合金的成分含量为：Zn：0.8-3.0 wt.%，Mn：0.25-0.48 wt.%，Ce：0.05-1.0 wt.%，不可避免杂质≤0.15 wt.%，其余为Mg。

2.根据权利要求1所述的导热镁合金，其特征在于，该镁合金的成分含量为：Zn：0.9-2.7 wt.%，Mn：0.3-0.48 wt.%，Ce：0.10-0.80 wt.%，不可避免杂质≤0.15 wt.%，其余为Mg。

3.根据权利要求1所述的导热镁合金，其特征在于，该镁合金的成分含量为：Zn：2.02 wt.%，Mn：0.41 wt.%，Ce：0.41 wt.%，不可避免杂质≤0.15 wt.%，其余为Mg。

4.一种确定权利要求3所述的导热镁合金的成分配比方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）依据所用纯镁材料的纯度，选定制备导热镁合金中所需添加Mn的含量范围：0.25-0.48 wt.%，对于Fe含量在30 ppm内的高纯镁，Mn含量取0.3±0.05 wt.%；对于Fe含量范围在80 ppm ~ 120 ppm之间的一级纯镁，Mn含量取0.48±0.05 wt.%；

（2）确定导热镁合金中Ce含量范围为0.05-1.0 wt.%，改变Zn的含量来制备不同编号的合金，获取热导率最好的合金，定义该合金的Zn含量为最优Zn含量；

（3）选用步骤（2）所得的最优Zn含量，改变合金中的Ce含量来制备不同编号的合金，获取热导率最好的合金，定义该合金中Zn含量和Ce含量的质量比为Zn/Ce最佳质量配比；

（4）将（2）和（3）步骤中制备的所有的合金的热导率进行比较，统计热导率在130 W/m·K以上的合金的Zn含量和Ce含量，得到Zn和Ce的优化含量范围；

（5）根据步骤（3）和（4）获得的Zn/Ce最佳质量配比与Zn和Ce的优化含量范围，配制Zn和Ce含量在所述Zn、Ce的优化含量范围内变化，且Zn/Ce质量比为所述Zn/Ce最佳质量配比的若干合金，从中选取热导率最高的合金的成分配比，即为权利要求3所述的导热镁合金的成分配比。

5.如权利要求4所述的确定权利要求3所述的导热镁合金的成分配比方法，其特征在于，所述Zn/Ce最佳质量配比的Zn：Ce优选为5:1；所述纯镁材料为纯度高于99.95%的一级纯镁。

6.一种导热镁合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）以纯度高于99.95%的一级纯镁、纯度高于99.98%的纯锌锭、Mn含量小于4 wt.%的镁锰中间合金、Ce含量小于35 wt.%的镁铈中间合金为原料，经机械打磨去除氧化皮后备用；按照权利要求1所述的镁合金成分的重量百分比进行计算配料；

（2）将全部镁锭和纯锌锭放在熔化炉的低碳钢熔炼坩埚中，在CO₂+0.5%SF₆气体保护下使其完全熔化，待镁熔体温度升至750±20℃时，将预热到300-400℃的镁铈中间合金缓慢地加入，搅拌，打渣后升温；

（3）待镁熔体温度升温到800-820℃时，将预热到300-400℃的镁锰中间合金缓慢地加入镁熔体中，搅拌3-5分钟使其的充分溶解，然后使熔体降温；

（4）当镁熔体降温至740±10℃时，搅拌打渣，撒入5号溶剂作为精炼剂并充分搅拌；将熔体温度控制在750±10℃，静置45-60分钟，完成精炼过程；随后将熔体降至720-690℃范围进行浇注，采用金属型铸造模具，模温300-400℃；

（5）将上述步骤所制备的铸坯需进行均匀化退火处理，其方法是将坯锭随炉升温，缓慢加热到380-430℃范围，保温12-24小时，出炉空冷；

（6）根据高导热镁合金制品的形状，采用挤压、轧制和锻造方法，将合金加工成棒材、型材、板材的各种制品，其适宜的热变形温度范围为320℃-430℃。