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一种Mg2Sn 合金粉体的制备方法

阅读：452发布：2022-08-12

专利汇可以提供一种Mg2Sn 合金粉体的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种Mg2Sn 合金粉体的制备方法，首先，将NaCl和KCl混合、加热、保温、冷却、破碎，得到熔盐介质固体粉末，其次，将粒径均低于50μm的镁粉和锡粉混合均匀，所得混合粉末与熔盐介质固体粉末混合，再次，将上步所得产物充分熔融，继续升温，保温，之冷却至室温，最后，去除上步所得产物中附着的盐类，将粉末状的沉淀干燥，得到Mg2Sn合金粉体，将Mg2Sn合金粉体和铝粉混合后在真空热压炉中加热并保温，合成可溶解铝合金材料，能够使得合成的铝合金可降解材料更加均一，同时降低铝合金材料的烧结温度，细化晶粒，提高材料的强度和腐蚀性能，具有工艺简单、应用范围广的特点。，下面是一种Mg2Sn 合金粉体的制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种Mg2Sn 合金粉体的制备方法，其特征在于，步骤如下：
步骤1：将NaCl和KCl混合，置于保护气体中加热，保温，冷却至室温，破碎，得到熔盐介质固体粉末；
步骤2：将粒径均低于50μm的镁粉和锡粉混合均匀，所得混合粉末与熔盐介质固体粉末混合；
步骤3：将步骤2所得产物置于保护气体中充分熔融，继续升温至700-850℃，保温，冷却至室温；
步骤4：去除步骤3所得产物中附着的盐类，将粉末状的沉淀干燥，得到Mg2Sn合金粉体；
步骤5：将Mg2Sn合金粉体和铝粉混合后在真空热压炉中加热并保温，合成可溶解铝合金材料。
2.根据权利要求1所述的一种Mg2Sn合金粉体的制备方法，其特征在于，所述步骤1将NaCl和KCl按照质量比1:1混合，置于六氟化硫和二氧化碳的混合气体中，加热到750℃，保温2h后随炉冷却至室温。
3.根据权利要求1所述的一种Mg2Sn合金粉体的制备方法，其特征在于，所述步骤2的镁粉和锡粉按照质量比(5:12)-(7:12)混合均匀。
4.根据权利要求1所述的一种Mg2Sn合金粉体的制备方法，其特征在于，所述步骤2混合粉末与熔盐介质固体粉末按质量比(2:1)-(3:1)混合。
5.根据权利要求1所述的一种Mg2Sn合金粉体的制备方法，其特征在于，所述保护气体为六氟化硫和二氧化碳按照体积比为1:1混合而成。
6.根据权利要求1所述的一种Mg2Sn合金粉体的制备方法，其特征在于，所述将步骤2所得产物置于保护气体中升温至熔盐介质固体粉末的熔点，保温时间为0.5-2h使熔盐介质固体粉末充分熔融，升温速度为3-20℃/min。
7.根据权利要求1所述的一种Mg2Sn合金粉体的制备方法，其特征在于，所述步骤3保温时间为0.5-3h。
8.根据权利要求1所述的一种Mg2Sn合金粉体的制备方法，其特征在于，所述去除步骤3所得产物中附着的盐类采用去离子水中浸泡的方式。
9.根据权利要求1所述的一种Mg2Sn合金粉体的制备方法，其特征在于，所述Mg2Sn合金粉体和铝粉按照质量比(1:5)-(1:10)混合，加热温度为600-650℃，压力为0.2-0.8MPa，保温时间为0.5-2h。

说明书全文

一种Mg2Sn 合金粉体的制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于金属材料制备技术领域，特别涉及一种Mg2Sn合金粉体的制备方法。

背景技术

[0002] 目前，最常用的可降解材料有有机聚合物材料和金属可降解材料，由于有机聚合物的易变性、强度低、高温性能差等特点，容易在压裂的过程中造成卡塞。因此使用金属可降解材料是目前一种最佳的选择，目前可降解的金属材料有铝合金和镁合金。专利201410819770.9提出了一种高强可溶解铝合金材料，该材料不仅具有较高的强度，而且在发挥其作用后无需磨削或返排，大大提高了油气开采的工作效率。专利200910130736.X中也涉及制造一种可降解合金，包括在模具中放置一种或多种合金化产物的粉末，经压制和烧结所得粉末制成产品，但并未涉及该合金粉末的制备。其中该可降解合金的腐蚀原理是铝基体与第二相Mg2Sn形成微小原电池，发生溶解，铝粉一般为工业原始产品，而Mg2Sn合金粉体则需要通过合成制备。

发明内容

[0003] 为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种Mg2Sn合金粉体的制备方法，能够使得合成的铝合金可降解材料更加均一，同时降低铝合金材料的烧结温度，细化晶粒，提高材料的强度和腐蚀性能，具有工艺简单、应用范围广的特点。

[0004] 为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

[0005] 一种Mg2Sn合金粉体的制备方法，其步骤如下：

[0006] 步骤1：将NaCl和KCl混合，置于保护气体中加热，保温，冷却至室温，破碎，得到熔盐介质固体粉末；

[0007] 步骤2：将粒径均低于50μm的镁粉和锡粉混合均匀，所得混合粉末与熔盐介质固体粉末混合；

[0008] 步骤3：将步骤2所得产物置于保护气体中充分熔融，继续升温至700-850℃，保温，冷却至室温；

[0009] 步骤4：去除步骤3所得产物中附着的盐类，将粉末状的沉淀干燥，得到Mg2Sn合金粉体；

[0010] 步骤5：将Mg2Sn合金粉体和铝粉混合后在真空热压炉中加热并保温，合成可溶解铝合金材料。

[0011] 所述步骤1将NaCl和KCl按照质量比1:1混合，置于六氟化硫和二氧化碳的混合气体中，加热到750℃，保温2h后随炉冷却至室温。

[0012] 所述步骤2的镁粉和锡粉按照质量比(5:12)-(7:12)混合均匀。

[0013] 所述步骤2混合粉末与熔盐介质固体粉末按质量比(2:1)-(3:1)混合。

[0014] 所述保护气体为六氟化硫和二氧化碳按照体积比为1:1混合而成。

[0015] 所述将步骤2所得产物置于保护气体中升温至熔盐介质固体粉末的熔点，保温时间为0.5-2h使熔盐介质固体粉末充分熔融，升温速度为3-20℃/min。

[0016] 所述步骤3保温时间为0.5-3h。

[0017] 所述去除步骤3所得产物中附着的盐类采用去离子水中浸泡的方式。

[0018] 所述Mg2Sn合金粉体和铝粉按照质量比(1:5)-(1:10)混合，加热温度为600-650℃，压力为0.2-0.8MPa，保温时间为0.5-2h。

[0019] 本发明所提供的熔盐法制备第二相合金粉体，而后可采用粉末冶金法制备可降解合金材料，采用NaCl-KCl等无机盐体系作为熔盐，可以进一步降低第二次合成温度，简化工艺，同时使得合成的铝合金可降解材料更加均一，细化晶粒，有助于第二相与基体相分布均匀，减少偏析，增加可降解铝合金的强度和溶解速率，其抗拉强度可达256MPa，在3％KCl溶液中、93℃下，每天的腐蚀深度为8mm，提高材料的强度和腐蚀性能，所制备的合金粉体具有良好的电学性能和力学性能，其腐蚀电位可达-1.4V SCE(OCP)。

具体实施方式

[0020] 下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

[0021] 实施例一

[0022] 步骤1：将NaCl和KCl按照质量比1:1混合，置于六氟化硫和二氧化碳的混合气体中，加热到750℃，保温2h后随炉冷却至室温，破碎，得到熔盐介质固体粉末；

[0023] 步骤2：将粒径均低于50μm的镁粉和锡粉按照质量比5:12混合均匀，所得混合粉末与熔盐介质固体粉末按质量比3:1混合；

[0024] 步骤3：将步骤2所得产物置于六氟化硫和二氧化碳按照体积比为1:1混合而成的保护气体中升温至熔盐介质固体粉末的熔点，保温时间为0.5h使熔盐介质固体粉末充分熔融，升温速度为10℃/min，继续升温至850℃，保温时间为2h，之后随炉冷却至室温；

[0025] 步骤4：将步骤3所得产物置入去离子水中浸泡，去除附着的盐类，将粉末状的沉淀干燥，得到Mg2Sn合金粉体；

[0026] 步骤5：将Mg2Sn合金粉体和铝粉按照质量比1:10混合后在真空热压炉中加热至630℃，在压力为0.2MPa下保温2h，合成可溶解铝合金材料。

[0027] 实施例二

[0028] 步骤1：将NaCl和KCl按照质量比1:1混合，置于六氟化硫和二氧化碳的混合气体中，加热到750℃，保温2h后随炉冷却至室温，破碎，得到熔盐介质固体粉末；

[0029] 步骤2：将粒径均低于50μm的镁粉和锡粉按照质量比7:12混合均匀，所得混合粉末与熔盐介质固体粉末按质量比2.5:1混合；

[0030] 步骤3：将步骤2所得产物置于六氟化硫和二氧化碳按照体积比为1:1混合而成的保护气体中升温至熔盐介质固体粉末的熔点，保温时间为1.5h使熔盐介质固体粉末充分熔融，升温速度为3℃/min，继续升温至750℃，保温时间为0.5h，之后随炉冷却至室温；

[0031] 步骤4：将步骤3所得产物置入去离子水中浸泡，去除附着的盐类，将粉末状的沉淀干燥，得到Mg2Sn合金粉体；

[0032] 步骤5：将Mg2Sn合金粉体和铝粉按照质量比1:8混合后在真空热压炉中加热至600℃，在压力为0.5MPa下保温0.5h，合成可溶解铝合金材料。

[0033] 实施例三

[0034] 步骤1：将NaCl和KCl按照质量比1:1混合，置于六氟化硫和二氧化碳的混合气体中，加热到750℃，保温2h后随炉冷却至室温，破碎，得到熔盐介质固体粉末；

[0035] 步骤2：将粒径均低于50μm的镁粉和锡粉按照质量比6:12混合均匀，所得混合粉末与熔盐介质固体粉末按质量比2:1混合；

[0036] 步骤3：将步骤2所得产物置于六氟化硫和二氧化碳按照体积比为1:1混合而成的保护气体中升温至熔盐介质固体粉末的熔点，保温时间为2h使熔盐介质固体粉末充分熔融，升温速度为3℃/min，继续升温至700℃，保温时间为3h，之后随炉冷却至室温；

[0037] 步骤4：将步骤3所得产物置入去离子水中浸泡，去除附着的盐类，将粉末状的沉淀干燥，得到Mg2Sn合金粉体；

[0038] 步骤5：将Mg2Sn合金粉体和铝粉按照质量比1:5混合后在真空热压炉中加热至650℃，在压力为0.8MPa下保温1.5h，合成可溶解铝合金材料。

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