【摘要】：鎂合金是目前工業(yè)應(yīng)用中最輕的結(jié)構(gòu)金屬,具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),同時鎂合金還具有非常好的電磁屏蔽性能,比常規(guī)的金屬屏蔽材料密度小,與高分子屏蔽材料相比,不用作導(dǎo)電處理就能獲得很好的屏蔽效果,是一種很有潛力的電磁屏蔽材料。Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr鎂合金中由于添加了Gd、Y兩種稀土元素,耐熱性和高溫力學(xué)性能得到了有效的加強(qiáng),使用前通常需要進(jìn)行熱加工。為了解熱加工過程對合金屏蔽效能的影響,本文進(jìn)行了熱變形和熱處理實(shí)驗(yàn),同時結(jié)合OM、SEM、XRD、室溫拉伸、室溫電導(dǎo)率和屏蔽效能測試等方法,分析了熱加工過程中變形溫度、T5和T6兩種熱處理方法對合金屏蔽性能的影響規(guī)律和機(jī)理,主要結(jié)論如下:(1)鑄態(tài)稀土鎂合金的電磁屏蔽效能可以達(dá)到80.3~111.5dB(30~1500MHz),優(yōu)于純鎂以及AZ31、ZM61和ZK60等常見鎂合金。變形溫度所引起的合金屏蔽性能的差異在中高頻(600~1500MHz)時更為明顯,變形溫度為380℃~420℃時,稀土鎂合金的屏蔽效能較于鑄態(tài)合金下降,這是因?yàn)樽冃芜^程降低了合金的電導(dǎo)率,導(dǎo)致合金的反射和吸收損耗降低;變形溫度為460℃~500℃時,合金的屏蔽效能增加,這是由于在較高的溫度下變形時,動態(tài)再結(jié)晶增加了合金內(nèi)部的晶界面積,導(dǎo)致電磁波在合金內(nèi)傳播的路徑增加,消耗增大。比較不同變形溫度下成形合金的力學(xué)性能和屏蔽性能,得出460℃是可以同時提高其強(qiáng)度和電磁屏蔽性能的最佳變形溫度。(2)直接時效處理(T5)可以加強(qiáng)稀土鎂合金的屏蔽性能。主要?dú)w因于大量的時效析出相降低了鎂基體內(nèi)的溶質(zhì)濃度,使合金的電導(dǎo)率升高,增強(qiáng)了合金對電磁波的消耗作用;析出相也會增加合金內(nèi)部的相界面積,使電磁波的反射幾率增大,消耗增大。需要引起注意的是,時效時間過長會引起晶粒和第二相的粗化,會削弱時效過程中電磁屏蔽性能的強(qiáng)化效果。(3)固溶時效(T6)過程中稀土鎂合金的電磁屏蔽性能分為兩個變化階段:其中在固溶階段,晶粒長大引起多重反射和吸收損耗的減少,溶質(zhì)濃度提高導(dǎo)致電導(dǎo)率下降,反射損耗減少,合金的屏蔽效能降低;在時效階段,第二相的析出提高了合金的電導(dǎo)率,且第二相顆�？梢栽黾酉嘟缑娣e,使合金的電磁屏蔽性能加強(qiáng)。(4)綜合比較直接時效和固溶時效對稀土鎂合金屏蔽性能影響,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過直接時效處理的合金的綜合性能要優(yōu)于固溶時效態(tài)合金,其中,力學(xué)性能最高的熱處理方法為直接時效(225℃×24h),電磁屏蔽性能最好的熱處理方法為直接時效(225℃×72h)。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG146.22
【圖文】：

最理想的方法是用完全封閉的導(dǎo)體空腔將場源與敏感對象隔絕，但由于實(shí)際工作中存在完全封閉，所以通過將導(dǎo)體空腔接地來引導(dǎo)感應(yīng)電荷流入大地，以抑制靜電場的響。（2）磁場的屏蔽：低頻磁場主要通過采用高磁導(dǎo)率的材料來制作為結(jié)構(gòu)閉合的屏體，形成磁通回路來限制磁力線的泄漏。對于高頻磁場來說，往往會用到電流的磁效，即利用電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的磁場以抵消的方式來削弱原磁場。磁場屏蔽只能削弱，能做到完全消除。（3）電磁場的屏蔽：電磁場中在總是既有電場又有磁場，因此想要有效的控制電輻射，必須同時考慮電屏蔽和磁屏蔽。在實(shí)際的工作中，可以根據(jù)場源性質(zhì)的不同，擇電屏蔽或磁屏蔽來屏蔽較低頻率的電磁場。電磁理論中認(rèn)為在高頻電磁波中，電場磁場是彼此共存的，所以只要選擇其電場或磁場之一進(jìn)行有效的屏蔽即可達(dá)到屏蔽電波的目的。

圖 1.2 電磁屏蔽原理圖加科學(xué)、準(zhǔn)確的研究材料的電磁屏蔽性能的目的，采tiveness，SE）來定量評價各種材料的電磁屏蔽效果[17]，沒有屏蔽體時與有屏蔽體時的電場強(qiáng)度（SE ，E0）的比比值，或功率密度（P0，Ps）的比值，單位為分貝（dBSEEESE0 20lgSTHHSE0 20lgPPPSE0 10lg

中北大學(xué)學(xué)位論文（4）屏蔽室法：通過利用金屬良導(dǎo)體制成的封閉空間，來有效地防止室外的電磁干擾，測試范圍可以達(dá)到 9kHz～18GHz。該方法的主要不足是測試結(jié)果精確性較差，且屏蔽室的造價昂貴難以大量推廣使用。測試標(biāo)準(zhǔn)主要為 IEEE STD299-1997（美國）。測試裝置示意圖如圖 1.3(d)所示。

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