莆田生产镁基复合材料镁基复合材料厂家

镁基复合材料的研究在过去四十年中因其重量轻、强度重量比高、延展性、硬度、耐磨性和生物降解性而实现了可持续增长。镁基材料目前的目标是在汽车、航空航天、电子、体育和生物医学工程中的应用。

对镁基纳米复合材料进行深入研究的驱动力是利用它们来缓解变暖，能源消耗以及土地，空气和水的毒性。纳米长度尺度的增强层的存在导致晶粒细化，导致霍尔-佩奇增强和奥罗文增强，因为存在直径小于100nm的纳米颗粒纤维。

镁及其合金因具有轻量、高强度等优良特性，广泛应用于航空、航天、汽车等领域。但是，镁材料在高温、潮湿等恶劣环境下容易发生腐蚀，影响其使用寿命和安全性。因此，提高镁材料的耐腐蚀性能是急需解决的问题。

镁基复合材料由镁及其合金作为基体，添加一些强化材料形成的一类材料，其具有轻质、高强度、刚性好等优良性能，因此在航空、航天、汽车等领域得到广泛应用。但是，在潮湿、高温及一些恶劣环境下，镁基复合材料往往易受到腐蚀影响，从而降低其使用寿命和安全性。因此，提高镁基复合材料的耐腐蚀性能是一项非常重要的任务。

镁及镁合金具有密度低、易回收、的阻尼和机械加工性等优势，在航空航天、汽车、兵器等现代工业中具有广阔的发展前景。然而，其较低弹性模量、强度和差的耐腐蚀性使其应用受到一些限制。因此，提高镁基材料的弹性模量被认为是开发新型镁基材料的关键问题之一。
镁合金由于良好的生物相容性和可生物降解性，密度和弹性模量与人骨相近，在生物医疗领域备受关注。此外，镁资源丰富，是人体所需的微量元素之一，开采价格低廉而被认为是有价值的生物材料之一。然而镁的电极电位低(-2.37V)，作为植入体，镁合金基体与第二相之间因电位差易发生电偶腐蚀，α-Mg为阳极，使得镁合金在骨愈合之前过早的丧失其结构和力学性能。因此提高镁合金的腐蚀性能是其在医疗领域获得良好应用的前提。在镁合金中添加增强体可有效提高镁合金的综合性能。石墨烯是由一层六边形蜂窝结构的碳原子杂化构成的，同时具有出色的抗渗透性，可以在基体与腐蚀介质之间形成保护膜，从而阻止腐蚀介质与材料基体界面处的电子交换，进而提高材料的耐腐蚀性能。因此利用石墨烯的抗渗透性有望提高镁合金的耐蚀性。
采用半固态注射成型铸造技术制备了石墨烯/镁复合材料。以AZ91D镁合金为基体材料，Gnps作为增强体；AZ91D镁合金颗粒是由铸锭经过颗粒粉碎机粉碎制成，颗粒呈现不规则棒状，长3~6mm，长宽比约为5:1，表1为AZ91D合金的具体成分。石墨烯纳米片/镁(Gnps/ AZ91D)复合材料制备流程包括混料，填料，加热搅拌，高速注射成形等步骤。，分别将5kg的AZ91D镁合金颗粒和相应质量的Gnps(Gnps的质量分数分别为0，0.3%，0.6%，0.9%)加入V型混料机进行混料，混料机转速为20r/min，时间为30min。其次是将混合好的AZ91D镁合金颗粒与Gnps加入镁合金注射成型机的料斗中；然后混合料在料管的螺旋搅拌及料管不同区域加热下形成混合浆料；模温机对模具加热，待模具达设定温度后对其喷涂涂料，然后合模，合模压力达到设定值后，冲头将混合浆料高速射出，充满整个模具型腔，并保压；开模取出铸件后随室温冷却。将不同Gnps含量的铸件放在热处理炉中进行固溶处理，加热温度为400℃保温时间为24h。