本發(fā)明涉及一種具有優(yōu)秀耐蝕性、高強(qiáng)度的含稀土鋁鎂合金絲材及其制備方法，屬于鋁合金制備領(lǐng)域，主要應(yīng)用于制備電磁屏蔽織物。

背景技術(shù)：

我國是電子通信材料生產(chǎn)和出口大國。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，機(jī)場、高壓變電站等特殊地區(qū)產(chǎn)生的電磁波對通信和網(wǎng)絡(luò)的干擾越加嚴(yán)重，同樣大量通訊電纜產(chǎn)生的電磁波也會造成對周圍環(huán)境，包括對機(jī)器設(shè)備和人體健康的影響，因此具備優(yōu)異電磁屏蔽功能的材料已成為現(xiàn)代通信的必備材料。

鋁鎂合金具有高比強(qiáng)度、低電阻率、優(yōu)異耐蝕性等優(yōu)秀的綜合性能，被認(rèn)為是金、銀、銅等稀有金屬的理想的替代材料。鋁鎂合金與傳統(tǒng)銅絲材相比具有更大的優(yōu)點(diǎn)，不僅比重小，而且可編制性強(qiáng)，耐腐蝕性好，對通訊內(nèi)容更具保障作用，被廣泛應(yīng)用于電磁屏蔽線纜領(lǐng)域，是寬帶傳輸網(wǎng)絡(luò)和通訊網(wǎng)絡(luò)線纜的主要配套產(chǎn)品。

然而，電磁屏蔽用鋁鎂合金絲制造技術(shù)相對落后，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量差，性能不穩(wěn)定，使用效果不理想，因此需要進(jìn)行進(jìn)一步研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種鋁鎂合金電磁屏蔽絲及其制備方法，對合金成分進(jìn)行優(yōu)化，改善合金組織和性能，提高鋁鎂合金絲材的強(qiáng)度、耐蝕性、導(dǎo)電率以及延展性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命。

為解決上述問題，本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案：

一種鋁鎂合金電磁屏蔽絲，其特征在于，成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：3.0~4.5wt.%Mg、0.05~0.3wt.%B、0.05~0.15wt.%Cr、0.05~0.25wt.%Mn、0.05~0.3wt.%混合稀土，余量為Al，所述混合稀土由37.3wt.%La、61.5wt.%Ce及雜質(zhì)組成。

前述的一種鋁鎂合金電磁屏蔽絲，其特征在于，該鋁鎂合金電磁屏蔽絲的直徑為0.10mm~1.2mm，可編織不同類型、不同用途的電磁屏蔽織物。

前述的一種鋁鎂合金電磁屏蔽絲的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，將高純鋁錠熔化；

步驟2，待步驟1中的高純鋁錠全部熔化后加入高純鎂錠、R6535富鈰混合稀土、Al-Cr中間合金、Al-Mn中間合金以及Al-B中間合金，攪拌均勻形成混合液；

步驟3，向混合液中采用氮?dú)膺M(jìn)行除氣處理，熔煉成金屬液；

步驟4，對金屬液扒渣處理后靜止5-10 min；

步驟5，將靜止后的金屬液制備成合金圓線；

步驟6，通過拉絲機(jī)對合金圓線進(jìn)行冷拉拔加工制得鋁鎂合金電磁屏蔽絲。

該方法首先通過熔煉-連鑄，制成直徑為5mm~12mm的合金圓線，然后經(jīng)過冷拔，加工成直徑為0.1mm~1.2mm電磁屏蔽絲，可編織不同類型、不同用途電磁屏蔽織物。

前述的一種鋁鎂合金電磁屏蔽絲的制備方法，其特征在于，所述步驟1中高純鋁錠熔化溫度為720℃。

前述的一種鋁鎂合金電磁屏蔽絲的制備方法，其特征在于，所述步驟1中采用臥式連續(xù)熔煉爐將高純鋁錠熔化。

前述的一種鋁鎂合金電磁屏蔽絲的制備方法，其特征在于，所述步驟5中采用連續(xù)鑄造法制備合金圓線。

前述的一種鋁鎂合金電磁屏蔽絲的制備方法，其特征在于，所述步驟5中制得的合金圓線的直徑為5mm~12mm。

前述的一種鋁鎂合金電磁屏蔽絲的制備方法，其特征在于，所述步驟6中，在對合金圓線冷拉拔加工過程中，將合金圓線進(jìn)行均勻化退火處理以提高絲材的塑性。

前述的一種鋁鎂合金電磁屏蔽絲的制備方法，其特征在于，退火溫度為425-450℃，退火時間為1.0-1.5 h。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明可以提高鋁鎂合金電磁屏蔽絲材的強(qiáng)度和延展性，改善鋁鎂合金絲材的可編織性能，從而提高合金圓線的拉絲生產(chǎn)效率；

2、本發(fā)明可以提高鋁鎂合金電磁屏蔽絲材的電阻率，提高其導(dǎo)電性能，從而改善制成鋁鎂電磁屏蔽織物的屏蔽性能；

3、本發(fā)明可以提高鋁鎂合金電磁屏蔽絲材的耐蝕性能，延長使用壽命和更換周期，降低使用成本。

附圖說明

附圖1：實(shí)施例1制備直徑為12mm、10mm和5mm的Al-3.1Mg-0.1B-0.05Cr-0.05Mn-0.1R_E合金圓線的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和斷后伸長率曲線，a-抗拉強(qiáng)度；b-屈服強(qiáng)度；c-斷后伸長率；

附圖2：實(shí)施例2制備直徑為1.2mm、0.8mm、0.5mm、0.2mm和0.1mm的Al-3.9Mg-0.3B-0.1Cr- 0.05Mn-0.2R_E合金絲的電阻率曲線；

附圖3：實(shí)施例3制備的直徑為1.2mm、0.5mm、0.2mm和0.1mm的Al-4.5Mg-0.2B-0.15Cr-0.1Mn -0.3R_E合金絲的電化學(xué)極化曲線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

實(shí)施例1：直徑為12mm、10mm和5mm的Al-3.1Mg-0.1B-0.05Cr-0.05Mn-0.1R_E合金圓線制備，其中R_E是La、Ce混合稀土的通用代號，為公知的標(biāo)準(zhǔn)代號。

采用臥式連續(xù)熔煉爐將高純鋁錠熔化，熔化溫度為720℃，待高純鋁錠全部熔化后，加入高純鎂錠、R6535富鈰混合稀土、Al-Cr中間合金、Al-Mn中間合金和Al-B中間合金，攪拌均勻形成混合液后采用氮?dú)獬龤馓幚?，熔煉成分?.1wt.%Mg、0.1wt.%B、0.05wt.%Cr、0.05wt.%Mn、0.1wt.%R_E的金屬液，扒渣并靜止5 min后，采用連續(xù)鑄造法制備直徑為12mm、10mm和5mm的合金圓線。

合金圓線拉伸性能用材料拉伸試驗(yàn)機(jī)測定，拉伸速率為2mm/min。合金圓線的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度及斷后伸長率見圖1，抗拉強(qiáng)度為220MPa~250MPa，屈服強(qiáng)度為165MPa~ 185MPa，斷后伸長率為22%~30%。

實(shí)施例2：直徑為1.2mm、0.8mm、0.5mm、0.2mm和0.1mm的Al-3.9Mg-0.3B-0.1Cr-0.05Mn -0.2R_E合金絲的制備。

采用臥式連續(xù)熔煉爐將高純鋁錠熔化，熔化溫度為720℃，待高純鋁錠全部熔化后，加入高純鎂錠、R6535富鈰混合稀土、Al-Cr中間合金、Al-Mn中間合金和Al-B中間合金，攪拌均勻后采用氮?dú)獬龤馓幚?，熔煉成分?.9wt.%Mg、0.3wt.%B、0.1wt.%Cr、0.05wt.%Mn、0.2wt.%R_E金屬液，扒渣并靜止8 min后，采用連續(xù)鑄造法制備合金圓線。通過拉絲機(jī)對合金圓線進(jìn)行冷拉拔加工，得到直徑分別為1.2mm、0.8mm、0.5mm、0.2mm和0.1mm的本發(fā)明合金絲。拉拔加工過程中，合金圓線在445℃下的熱處理爐中進(jìn)行1h的退火處理。

用直流四探針法測試合金絲材的電阻率，結(jié)果見附圖2，合金絲材電阻率≤0.047Ω·mm²/m。

實(shí)施例3：制備直徑為1.2mm、0.5mm、0.2mm和0.1mm的Al-4.5Mg-0.2B-0.15Cr-0.1Mn-0.3R_E合金絲的制備。

采用臥式連續(xù)熔煉爐將高純鋁錠熔化，熔化溫度為720℃，待高純鋁錠全部熔化后，加入高純鎂錠、R6535富鈰混合稀土、Al-Cr、Al-Mn和Al-B中間合金，攪拌均勻后采用氮?dú)獬龤馓幚恚蹮挸煞譃?.5wt.%Mg、0.2wt.%B、0.15wt.%Cr、0.1wt.%Mn、0.3wt.%R_E的金屬液，扒渣并靜止10 min，采用連續(xù)鑄造法制備合金圓線。通過拉絲機(jī)對合金圓線進(jìn)行冷拉拔加工，得到直徑分別為1.2mm、0.5mm、0.2mm和0.1mm的本發(fā)明合金絲。拉拔加工過程中，合金圓線在445℃下的熱處理爐中進(jìn)行1h的退火處理。

在鹽霧腐蝕實(shí)驗(yàn)機(jī)中進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)，合金絲材耐3.5%NaCl中性鹽霧腐蝕壽命超過80天。用PARSTAT 2273型電化學(xué)工作站測試合金絲的極化曲線，合金絲電極為工作電極，飽和氯化鉀/甘汞電極為參比電極、鉑電極為輔助電極，質(zhì)量濃度為3.5wt%NaCl溶液為電解質(zhì)溶液，Tafel極化測試的掃描速率0.5 mV/s，結(jié)果如附圖3所示，其腐蝕電位為-1.185~-1.225V，點(diǎn)蝕點(diǎn)位為-0.78~-0.75V，腐蝕電流密度為5~10μA/cm²。鋁合金為鈍化體系，極化曲線出現(xiàn)范圍較大的鈍化區(qū)，該合金絲具有高的擊破電壓說明其耐蝕性優(yōu)異。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。