泡沫鋁的制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種泡沫鋁的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]泡沫鋁是一種結(jié)構(gòu)與功能一體化的新型材料，是孔隙率為40% -90%的多孔金屬。泡沫鋁有很多優(yōu)異的性能，如比重小、減震、吸能、耐沖擊、吸音等?？梢杂米鬏p質(zhì)裝潢建筑材料、阻燃材料、輕化工催化劑、熱交換器起到隔音消聲、電磁屏蔽、減震抗沖擊等作用，目前，泡沫鋁夾芯板已經(jīng)應(yīng)用到汽車制造、航天、航空等領(lǐng)域，它在新材料領(lǐng)域中占有不可取代的地位?，F(xiàn)階段泡沫鋁的研究還存在一些問題，首先在熔體發(fā)泡過程中泡沫鋁常用發(fā)泡劑TiH2粉末顆粒因過早分解使得泡沫鋁難以均勻，然后，國內(nèi)泡沫鋁的研究還只存在在實(shí)驗(yàn)室范圍，還沒有達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)的要求，還有目前對于泡沫鋁的制備還不能任意控制和調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)，孔結(jié)構(gòu)均勻性也較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對泡沫鋁生產(chǎn)這一問題，研究了采用熔體發(fā)泡法利用化學(xué)包覆后的發(fā)泡劑制備泡沫鋁的制備工藝，比較分析黏度、發(fā)泡劑加入溫度、保溫時間及冷卻方式等因素對于泡沫鋁制備的影響，具體是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的:
步驟一、熔化:將純鋁升溫使鋁熔化為液態(tài)；
步驟二、增黏:加入增黏劑并不斷攪拌，增大熔體黏度；
步驟三、攪拌:加入發(fā)泡劑并攪拌，使其均勻；
步驟四、保溫:當(dāng)發(fā)泡劑混合均勻后，提出攪拌桿，保溫一段時間，使氣體停留在熔體中形成均勻的氣泡；
步驟五、冷卻:將泡沫鋁冷卻，凝固。
[0004]所述的步驟二中增粘劑為Mn02、Ca、Mg、SiC、A1203中的任意一種，加入含量為2%。
[0005]所述的步驟二中增粘溫度為67(T690°C、，增黏攪拌速度39(T410rpm，增黏攪拌時間 5min。
[0006]所述的步驟三中添加的發(fā)泡劑為化學(xué)鍍鎳后的Ni/TiH2復(fù)合粉末，其含量為1.5%。
[0007]所述的步驟三中發(fā)泡劑加入溫度67(T710°C，發(fā)泡攪拌速度700rpm，發(fā)泡攪拌時間 40s?Imin。
[0008]所述的步驟四中保溫溫度62(T660°C，保溫時間為2?4min。
[0009]所述的步驟五中冷卻方式為水冷或空冷。
[0010]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)通過本發(fā)明的步驟制備出的泡沫鋁材料性能優(yōu)良，樣品表觀密度0.35g/cm3,孔隙率約為87%，孔徑約為5mm，樣品壓縮性能良好，其應(yīng)力一應(yīng)變曲線上有明顯的平臺階段，說明泡沫鋁具有良好的能量吸收性能，可以作為一種具有能量吸收性能的輕質(zhì)高阻尼材料。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1:
步驟一、將金屬招融化為液態(tài)。
[0012]步驟二、保持液態(tài)鋁溫度670°C加入增粘劑Ca。增黏攪拌速度390rpm，增黏攪拌時間 5min。
[0013]步驟三、將含量為1.5%，經(jīng)化學(xué)鍍鎳后的Ni/TiH2復(fù)合粉末加入到液態(tài)鋁中，發(fā)泡攪拌速度700rpm,發(fā)泡攪拌時間40s。
[0014]步驟四、當(dāng)發(fā)泡劑混合均勻后，提出攪拌桿，保溫溫度620°C，保溫時間為2min，使氣體停留在熔體中形成均勻的氣泡；
步驟五、冷卻:將泡沫鋁冷卻，凝固。
[0015]實(shí)施例2:
步驟一、將金屬招融化為液態(tài)。
[0016]步驟二、保持液態(tài)鋁溫度670°C加入增粘劑Mg。增黏攪拌速度400rpm，增黏攪拌時間 5min。
[0017]步驟三、將含量為1.5%，經(jīng)化學(xué)鍍鎳后的Ni/TiH2復(fù)合粉末加入到液態(tài)鋁中，發(fā)泡攪拌速度700rpm,發(fā)泡攪拌時間50s。
[0018]步驟四、當(dāng)發(fā)泡劑混合均勻后，提出攪拌桿，保溫溫度640°C，保溫時間為4min，使氣體停留在熔體中形成均勻的氣泡；
步驟五、冷卻:將泡沫鋁冷卻，凝固。
[0019]實(shí)施例3:
步驟一、將金屬招融化為液態(tài)。
[0020]步驟二、保持液態(tài)鋁溫度670°C加入增粘劑SiC。增黏攪拌速度410rpm，增黏攪拌時間5min。
[0021]步驟三、將含量為1.5%，經(jīng)化學(xué)鍍鎳后的Ni/TiH2復(fù)合粉末加入到液態(tài)鋁中，發(fā)泡攪拌速度700rpm,發(fā)泡攪拌時間lmin。
[0022]步驟四、當(dāng)發(fā)泡劑混合均勻后，提出攪拌桿，保溫溫度660°C，保溫時間為4min，使氣體停留在熔體中形成均勻的氣泡；
步驟五、冷卻:將泡沫鋁冷卻，凝固。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種泡沫鋁的制備工藝，其中，該工藝包括以下步驟:步驟一、熔化:將純鋁升溫使招熔化為液態(tài)； 步驟二、增黏:加入增黏劑并不斷攪拌，增大熔體黏度； 步驟三、攪拌:加入發(fā)泡劑并攪拌，使其均勻； 步驟四、保溫:當(dāng)發(fā)泡劑混合均勻后，提出攪拌桿，保溫一段時間，使氣體停留在熔體中形成均勻的氣泡； 步驟五、冷卻:將泡沫鋁冷卻，凝固。
2.由權(quán)利要求1中所述的泡沫鋁的制備工藝，其特征在于:所述的步驟二中增粘劑為Mn02、Ca、Mg、SiC、A1203中的任意一種，加入含量為2%。
3.由權(quán)利要求1中所述的泡沫鋁的制備工藝，其特征在于:所述的步驟二中增粘溫度為67(T690°C、，增黏攪拌速度39(T410rpm，增黏攪拌時間5min。
4.由權(quán)利要求1中所述的泡沫鋁的制備工藝，其特征在于:所述的步驟三中添加的發(fā)泡劑為化學(xué)鍍鎳后的Ni/TiH2復(fù)合粉末，含量為1.5%。
5.由權(quán)利要求1中所述的泡沫鋁的制備工藝，其特征在于:所述的步驟三中發(fā)泡劑加入溫度67(T710°C，發(fā)泡攪拌速度700rpm，發(fā)泡攪拌時間40s?lmin。
6.由權(quán)利要求1中所述的泡沫鋁的制備工藝，其特征在于:所述的步驟四中保溫溫度62(T660°C，保溫時間為2?4min。
7.由權(quán)利要求1中所述的泡沫鋁的制備工藝，其特征在于:所述的步驟五中冷卻方式為水冷或空冷。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種泡沫鋁的制備工藝，通過控制加入發(fā)泡劑的時間、種類、溫度及質(zhì)量等，使取得的泡沫鋁更適合工業(yè)需求。
【IPC分類】C22C1-08
【公開號】CN104711446
【申請?zhí)枴緾N201310680974
【發(fā)明人】楊斌杰
【申請人】哈爾濱順暢工程技術(shù)咨詢有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2013年12月16日