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.1396. 北京科技大学学报 第30卷 50μm 50um 50 um 图5不同烧结温度样品的显微形貌.(a)590℃：(b)600℃；(c)610℃ Fig-5 Micro morphologies of the samples at different sintering temperatures:(a)590C:(b)600C:(c)610C 保证尺寸精度 且样品变形小，同时材料的热导率可以达到 图4中样品的热导率随烧结温度的变化曲线， 62.8Wm1.K1,基本达到AZ91镁合金的理论热 是由测量的热扩散率计算得到的，由图中可以看 导率66Wm1.K1. 出，样品的热导率随烧结温度的提高而增加，在最高 烧结温度620℃，样品的热导率可以达到 参考文献 63.1Wm1K1,基本达到AZ91镁合金的理论热 [1]Liu Z.Wang Y,Wang Z G.et al.Developing trends of research 导率66Wm-1.K-1(20℃)[].烧结温度的提高对 and application of magnesium alloys.Chin J Mater Res.2000, 15(5):449 于材料热导率的影响主要有两个方面：一方面是随 (刘正，王越，王中光，等.镁基轻质材料的研究与应用材料 着烧结温度的提高，溶质原子A1得到更充分的扩 研究学报，2000,15(5)：449) 散，成分更加均匀化，组织中$相体积分数降低，相 [2]Decker R F.The renaissance in magnesium.Ado Mater Process- 应α基体相中固溶的Al含量提高，这种变化对于材 e8,1998,154(3):31 料的热导率带来不利影响1)，使得材料的热导率降 [3]Ohshimo E.Application of die cast magnesium to AVCC (audio- visuarcomputer communication)equipment /1MA-53 Pro- 低，但是这种组织和成分变化量较小，对材料热导率 gram Committee.Japan.1996:1 的影响比较微弱：另一方面随着烧结温度的提高，样 [4]Avedesian M,Baker H.Magnesium and Magnesium Alloys. 品的致密度增加和孔隙率降低，这对于材料热导率 Ohio:ASM International.1998 的提高具有积极作用，这些孔隙对于热传输的主要 [5]Rudajevov A.Thermal diffusivity of plasma-sprayed alumina 载体电子和声子具有强烈的散射作用，随着致密度 coating-Mater Res Bull.1991,26(12):1363 [6]AS M Handbook Committee.ASM Handbook,Volume 3:Alloy 提高和孔隙率的降低，这种散射作用减弱，电子和声 Phase Diagrams.Ohio:ASM International.1992 子的自由程增大，热导率提高，因为第二方面的作 [7]Li G Q.Wu G H.Fan Y.et al.Effect of the main alloying ele- 用较第一方面的负面作用要强烈许多，所以总体表 ment on microstructure and corrosion resistance of magnesium al- 现为材料热导率随烧结温度的提高而增加，且呈现 loys.Foundry Technol,2006.27(1):79 出与致密度随烧结温度变化基本相同的趋势， (李冠群，吴国华，樊显，等.主要合金元素对镁合金组织及 耐蚀性能的影响.铸造技术，2006,27(1)：79) 3结论 [8]Wang P X.Powder Metallurgy Science.Beijing:Metallurgical Industry Press.1997 (1)粉末治金法制备的AZ91镁合金组织由一 (王盘盘.粉末冶金学.北京：冶金工业出版社，1997) Mg固溶体基体和B-Mg7A12相两相组成，其中B [9]AS M Handbook Committee.AS M Handbook,Volume 2:Prop- 相有两种主要存在形态，即类似于珠光体的片层状 erties and Selection:Nonferrous Alloys and Special-Purpose Ma 非连续析出B相和在α基体晶界上呈不连续网状分 terials.Ohio:ASM International.1991 [10]Rudajevova A,Stanek M.Lukdc P.Determination of thermal 布的离异共晶B相 diffusivity and thermal conductivity of Mg Al alloys.Mater Sci (2)粉末治金法制备AZ91镁合金的最佳烧结 EmgA,2003,314(1/2):152 温度为610℃，在此温度下致密度可以达到97.4%，图5 不同烧结温度样品的显微形貌．（a）590℃；（b）600℃；（c）610℃ Fig．5 Micro-morphologies of the samples at different sintering temperatures：（a）590℃；（b）600℃；（c）610℃ 保证尺寸精度． 图4中样品的热导率随烧结温度的变化曲线 是由测量的热扩散率计算得到的．由图中可以看 出样品的热导率随烧结温度的提高而增加在最高 烧 结 温 度 620 ℃样 品 的 热 导 率 可 以 达 到 63∙1W·m －1·K －1基本达到 AZ91镁合金的理论热 导率66W·m －1·K －1（20℃） ［9］．烧结温度的提高对 于材料热导率的影响主要有两个方面：一方面是随 着烧结温度的提高溶质原子 Al 得到更充分的扩 散成分更加均匀化组织中β相体积分数降低相 应α基体相中固溶的 Al 含量提高这种变化对于材 料的热导率带来不利影响［10］使得材料的热导率降 低但是这种组织和成分变化量较小对材料热导率 的影响比较微弱；另一方面随着烧结温度的提高样 品的致密度增加和孔隙率降低这对于材料热导率 的提高具有积极作用这些孔隙对于热传输的主要 载体电子和声子具有强烈的散射作用随着致密度 提高和孔隙率的降低这种散射作用减弱电子和声 子的自由程增大热导率提高．因为第二方面的作 用较第一方面的负面作用要强烈许多所以总体表 现为材料热导率随烧结温度的提高而增加且呈现 出与致密度随烧结温度变化基本相同的趋势． 3 结论 （1） 粉末冶金法制备的 AZ91镁合金组织由α－ Mg 固溶体基体和β－Mg17Al12相两相组成其中β 相有两种主要存在形态即类似于珠光体的片层状 非连续析出β相和在α基体晶界上呈不连续网状分 布的离异共晶β相． （2） 粉末冶金法制备 AZ91镁合金的最佳烧结 温度为610℃在此温度下致密度可以达到97∙4％ 且样 品 变 形 小同 时 材 料 的 热 导 率 可 以 达 到 62∙8W·m －1·K －1基本达到 AZ91镁合金的理论热 导率66W·m －1·K －1． 参 考 文 献 ［1］ Liu ZWang YWang Z Get al．Developing trends of research and application of magnesium alloys．Chin J Mater Res2000 15（5）：449 （刘正王越王中光等．镁基轻质材料的研究与应用．材料 研究学报200015（5）：449） ［2］ Decker R F．The renaissance in magnesium．A dv Mater Processes1998154（3）：31 ［3］ Ohshimo E．Application of die-cast magnesium to AVCC （audiovisua-l computer ＆ communication） equipment ∥ IMA-53 Program Committee．Japan1996：1 ［4］ Avedesian MBaker H． Magnesium and Magnesium Alloys． Ohio：ASM International1998 ［5］ RudajevováA．Thermal diffusivity of plasma－sprayed alumina coating．Mater Res Bull199126（12）：1363 ［6］ ASM Handbook Committee．ASM HandbookV olume3：Alloy Phase Diagrams．Ohio：ASM International1992 ［7］ Li G QWu G HFan Yet al．Effect of the main alloying element on microstructure and corrosion resistance of magnesium alloys．Foundry Technol200627（1）：79 （李冠群吴国华樊昱等．主要合金元素对镁合金组织及 耐蚀性能的影响．铸造技术200627（1）：79） ［8］ Wang P X．Pow der Metallurgy Science．Beijing：Metallurgical Industry Press1997 （王盘鑫．粉末冶金学．北京：冶金工业出版社1997） ［9］ ASM Handbook Committee．ASM HandbookV olume2：Properties and Selection：Nonferrous Alloys and Special-Purpose Materials．Ohio：ASM International1991 ［10］ RudajevováAStaněk MLukác P．Determination of thermal diffusivity and thermal conductivity of Mg-Al alloys．Mater Sci Eng A2003314（1／2）：152 ·1396· 北 京 科 技 大 学 学 报 第30卷