[发明专利]高电磁屏蔽效能稀土镁合金板材及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高电磁屏蔽效能稀土镁合金板材及其制备方法，成分为：1.0～4.0wt％的Ho；0.5～2.0wt％的Dy；0.15～0.45wt％的Zr；余量为Mg及不可避免的杂质。制备方法，包括以下步骤：S1、将镁源、钬源、镝源和锆源进行熔炼、浇铸，得到铸造板坯；S2、将板坯进行非对称异步轧制工艺得到轧制板材；S3、将获得的板材进行退火热处理工艺，得到高电磁屏蔽效能稀土镁合金板材。本发明添加的稀土元素Ho和Dy与合金中的杂质生成金属间化合物，从而减少合金中的杂质，减少非等轴晶粒对电子的阻碍作用，从而增强了电导率，改善了电磁屏蔽性能，同时进一步增强了力学性能。

技术领域

本发明涉及电磁屏蔽材料领域，具体涉及一种高电磁屏蔽效能稀土镁合金板材及其制备方法。

背景技术

在日异月新的科技时代，电子产品更新迅速，数字系统使用频繁，电子设备产生的电磁波充斥着生活工作空间，大剂量的电磁辐射产生电磁污染。电子产品、广播、微波等使用频繁，使地面上的电磁辐射大幅度增加，对人体健康造成极大威胁，引发人体记忆、思考、判断力下降，引发肿瘤与癌变。此外，电磁干扰可导致通讯系统受损并发生事故，如导弹误发射、飞机失事等，造成不可预知的灾难性后果，若信号受到干扰与破坏，可直接影响电子设备、仪器仪表的正常工作，造成信息失误、控制失灵、通讯不畅。高水平电磁感应和辐射可以引起易爆物质和电爆兵器控制失灵，发生意外爆炸。因此，电磁屏蔽作为最有效、最常用的保护方法，日益凸显重要，已成为各国研究重点，发展高性能屏蔽材料是一个极为重要的环节。

目前，电磁屏蔽是解决上述电磁辐射危害的主要手段之一，屏蔽体的有效性是用屏蔽效能(SE)来度量的，它表征了屏蔽体对电磁波的衰减程度，因此通常用单位分贝(dB)来表示来表述屏蔽效能。通常用屏蔽效能SE来评估屏蔽体对电磁波的衰减程度。在日常生活应用中，屏蔽效果差，则SE小于30dB，屏蔽效果中等，则SE为30～60dB，适合一般工业和商用电子产品等，屏蔽效果优良，则SE为60～120dB，适用于军工精密和灵敏仪器等。根据S.A.Schelkunoff电磁屏蔽理论，屏蔽材料对入射电磁波的衰减有三种机制即发射衰减、吸收衰减和屏蔽体内部界面多重反射。反射衰减和吸收衰减与合金的电导率和电磁率密切相关。大量实验研究证明，具有较高电磁屏蔽效能材料一般具有良好的电导率和电磁率。

当前，具有各种功能的电磁屏蔽材料主要有金属、复合材料、涂层、泡沫、薄膜等。金属的导电性能良好，同时力学性能优良，但其密度较大。复合材料诸如：导电填料、纤维、颗粒增强聚合物和碳纳米管等对电磁波有较好的反射和吸收作用，且密度低，但复合材料力学性能的进一步提高受到限制，其制备成本也较高。

镁及其合金是现今最轻质的工程结构材料，电磁屏蔽性能良好，作为屏蔽材料，与传统金属比较，密度低；与复合材料比较，镁合金可作为结构材料，对环境友好。然而，镁合金的绝对强度一般低于钢和铝合金，强度不高始终对镁合金应用有不同程度的限制，这一困难也是镁合金未来发展的阻碍。要满足高端要求，还需要进一步提升电磁屏蔽和力学性能，而电磁屏蔽和力学性能往往不易兼得。

发明内容

本发明的目的是通过添加稀土元素Ho和Dy提高镁合金的电磁屏蔽性能和力学性能，同时提供其相应的制备方法。本发明提供的轧制稀土镁合金板材兼具高电磁屏蔽性能和力学性能。

本发明提供了一种高电磁屏蔽效能稀土镁合金板材，成分为：1.0～4.0wt％的Ho；0.5～2.0wt％的Dy；0.15～0.45wt％的Zr；余量为Mg及不可避免的杂质。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的高电磁屏蔽效能稀土镁合金板材的制备方法，包括以下步骤：

S1、将镁源、钬源、镝源和锆源进行熔炼、浇铸，得到铸造板坯；

S2、将板坯进行非对称异步轧制工艺得到轧制板材；

S3、将获得的板材进行退火热处理工艺，得到高电磁屏蔽效能稀土镁合金板材。