【技术领域】
本发明涉及镁合金材料技术领域，尤其涉及一种高导热镁合金材料及其制品。
背景技术：
目前镁铝合金的使用比较广，主要用于航空、航太、运输、化工、火箭等工业部门。镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金，其特点是：密度小(1.8g/cm3左右)，强度高，弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。镁是实用金属中的最轻的金属，高强度、高刚性。
其中，az91d镁合金属于镁铝合金系列中最常用于压铸(die-casting)或射出(thixo-molding)的材料。a380铝合金则是铝合金系列中最常用于压铸(die-casting)的材料。az91d镁合金的导热系数约为51w/(m·k)；a380铝合金的导热系数约为96.2w/(m·k)；两者的导热系数实际上相差一倍。
以散热器为例，当某热源生产的热量(温度)由散热片根部传递到顶部的速度，理论上a380铝合金比az91d镁合金热传递快一倍。a380材料的散热器根部与顶部的温度差比az91d材料的散热器的根部与顶部的温度差小。然而，散热器的散热效果不仅仅依靠热传导，还依赖于空气的热对流。由于az91d镁合金材料制作的散热片根部与顶部的空气温度的温度差比a380材料制作的散热片大，这就加速了散热器内部与外部空气的扩散对流，使散热效率提高。另外，由于镁合金的散热器可以做的比铝合金还轻，在机壳厚度与鳍片厚度都可以做薄壁，在同样重量或是重量比较小时，鳍片数量可以再增加。作出增加与外部空间的空气对流，并让散热器内部的高温空气直接与镁合金散热器对接，也达到与外界空气对流的效果。
因此，有必要在az91d镁合金的基础上进一步开发，以提升镁合金的散热效果。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种高导热镁合金材料及其制品，具有较好的散热效果。
为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种高导热镁合金材料，所述高导热镁合金材料包括az91d镁粒及石墨烯，所述az91d镁粒与所述石墨烯的质量比为1000：0.5～2。
进一步地，所述石墨烯为单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯及多层石墨烯中的至少一种。
更进一步地，所述石墨烯为单层石墨烯；所述单层石墨烯的片径为0.5μm～20μm；所述单层石墨烯的厚度为0.5nm～1.8nm。
进一步地，以所述az91d镁粒的总重为基准，75％及以上的所述az91d镁粒的外径为1.4mm～2mm；25％及以下的所述az91d镁粒的外径大于2mm。
更进一步地，以所述az91d镁粒的总重为基准，60％及以上的所述az91d镁粒的外径为1.7mm～2mm。
更进一步地，以所述az91d镁粒的总重为基准，5％及以下的所述az91d镁粒的外径大于等于2.4mm。
更进一步地，以所述az91d镁粒的总重为基准，0.6％及以下的所述az91d镁粒的外径大于等于2.8mm。
一种高导热镁合金制品，所述高导热镁合金制品采用上述的高导热镁合金材料制成。
本发明的有益效果是：通过在az91d镁粒中增加一定比例的石墨烯，可获得高导热镁合金材料，进一步提高了az91d镁合金的导热性能。采用该高导热镁合金材料制成的制品具有较好的散热效果。
【具体实施方式】
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种高导热镁合金材料，高导热镁合金材料包括az91d镁粒及单层石墨烯，az91d镁粒与石墨烯的质量比为1000：1。其中，单层石墨烯的片径为0.5μm～20μm；单层石墨烯的厚度为0.5nm～1.8nm。以az91d镁粒的总重为基准，15％的az91d镁粒的外径为1.4mm～1.7mm；60％的az91d镁粒的外径为1.7mm～2mm；20％的az91d镁粒的外径为2mm～2.4mm；4.4％的az91d镁粒的外径为2.4mm～2.8mm；0.6％的az91d镁粒的外径大于等于2.8mm。
制备高导热镁合金制品时，包括以下步骤：
1)准备；按照上述规格准备150kgaz91d镁粒及150g黑色单层石墨烯。
2)混合；先将50kgaz91d镁粒及150g单层石墨烯投入v型搅拌机，混合3min；再加入50kg的az91d镁粒，混合3min；然后加入50kg的az91d镁粒，混合3min，从而得到混合均匀的高导热镁合金材料。混合后的高导热镁合金材料可装入专用铁桶内衬pe袋中，pe袋封口处收紧,再将专用铁桶的铁盖以箍环锁紧，储放于干燥场所。
3)半固体成型。将混合后的高导热镁合金材料加热至半固态粘浆状后射出成型，从而得到高导热镁合金制品。
实施例2
一种高导热镁合金材料，高导热镁合金材料包括az91d镁粒及单层石墨烯，az91d镁粒与单层石墨烯的质量比为1000：1.5。其中，单层石墨烯的片径为0.5μm～20μm；单层石墨烯的厚度为0.5nm～1.8nm。以az91d镁粒的总重为基准，15％的az91d镁粒的外径为1.4mm～1.7mm；60％的az91d镁粒的外径为1.7mm～2mm；20％的az91d镁粒的外径为2mm～2.4mm；4.4％的az91d镁粒的外径为2.4mm～2.8mm；0.6％的az91d镁粒的外径大于等于2.8mm。
按照上述规格要求，采用实施例1的制备方法制备高导热镁合金制品。
实施例3
一种高导热镁合金材料，高导热镁合金材料包括az91d镁粒及单层石墨烯，az91d镁粒与单层石墨烯的质量比为1000：2。其中，单层石墨烯的片径为0.5μm～20μm；单层石墨烯的厚度为0.5nm～1.8nm。以az91d镁粒的总重为基准，15％的az91d镁粒的外径为1.4mm～1.7mm；60％的az91d镁粒的外径为1.7mm～2mm；20％的az91d镁粒的外径为2mm～2.4mm；4.4％的az91d镁粒的外径为2.4mm～2.8mm；0.6％的az91d镁粒的外径大于等于2.8mm。
按照上述规格要求，采用实施例1的制备方法制备高导热镁合金制品。
对上述三个实施例中获得的三个高导热镁合金制品进行导热系数测试，测得其导热系数可达58w/(m·k)～68w/(m·k)。普通的az91d镁合金制品的导热系数为42w/(m·k)～52w/(m·k)。可见，与普通的az91d镁合金制品相比，采用本发明的高导热镁合金材料制备的高导热镁合金制品的导热性更好，提高了约30％。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
1.一种高导热镁合金材料，其特征在于，所述高导热镁合金材料包括az91d镁粒及石墨烯，所述az91d镁粒与所述石墨烯的质量比为1000：0.5～2。
2.根据权利要求1所述的高导热镁合金材料，其特征在于，所述石墨烯为单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯及多层石墨烯中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的高导热镁合金材料，其特征在于，所述石墨烯为单层石墨烯；所述单层石墨烯的片径为0.5μm～20μm；所述单层石墨烯的厚度为0.5nm～1.8nm。
4.根据权利要求1所述的高导热镁合金材料，其特征在于，以所述az91d镁粒的总重为基准，75％及以上的所述az91d镁粒的外径为1.4mm～2mm；25％及以下的所述az91d镁粒的外径大于2mm。
5.根据权利要求4所述的高导热镁合金材料，其特征在于，以所述az91d镁粒的总重为基准，60％及以上的所述az91d镁粒的外径为1.7mm～2mm。
6.根据权利要求4所述的高导热镁合金材料，其特征在于，以所述az91d镁粒的总重为基准，5％及以下的所述az91d镁粒的外径大于等于2.4mm。
7.根据权利要求6所述的高导热镁合金材料，其特征在于，以所述az91d镁粒的总重为基准，0.6％及以下的所述az91d镁粒的外径大于等于2.8mm。
8.一种高导热镁合金制品，其特征在于，所述高导热镁合金制品采用权利要求1至7任一项所述的高导热镁合金材料制成。