一种制备泡沫铝的低成本的增粘剂和发泡剂制造技术

本发明专利技术公开了一种制备泡沫铝的低成本的增粘剂和发泡剂，涉及泡沫金属材料制备增粘剂和发泡剂配方改进，该增粘剂、发泡剂是由木屑，或者秸秆碎屑，或者碳水化合物，或者受热裂解产物为水、二氧化碳的有机物，上述几种物质中的一种或者几种与工业铝粉组成的混合物；本发明专利技术的增粘、发泡原理为：利用木屑、秸秆、碳水化合物、裂解产物为水与二氧化碳的有机物，与铝液反应生成氧化铝，达到增粘的目的,利用增粘反应产物氢、一氧化碳，裂解产物水汽、二氧化碳、氢等，达到发泡的目的；本发明专利技术产生的泡沫铝废料、再生料等可以直接回炉利用，采用溶剂、气体精炼等方法脱除铝液中氧化铝夹杂后，铝液可以作为纯铝铝液或者配制其它高品质铝合金的原料使用。

Low cost tackifier and foaming agent for preparing foamed aluminium

The invention discloses a tackifier and foaming agent with low cost for preparation of aluminum foam, involving metal foam material preparation tackifier and foaming agent formula improvement, the tackifier, foaming agent is made of wood, straw or debris, or carbohydrates, or heating pyrolysis products of organic water, carbon dioxide, the several substances or a mixture of several aluminum and industrial structure; the principle is: the use of foam viscosify, sawdust, straw, carbohydrate, pyrolysis products of organic water and carbon dioxide, and liquid aluminum reacts to alumina, tackifying, using tackifying reaction of hydrogen and carbon monoxide. The pyrolysis products of water vapor, carbon dioxide, hydrogen, reach the purpose of the present invention to produce foam; foam aluminum scrap and recycled materials can be directly recycled by using solution The aluminum liquid can be used as pure aluminum aluminum liquid or other raw material of high quality aluminium alloy after removing alumina inclusion in molten aluminum by means of agent, gas refining and other methods.

【技术实现步骤摘要】
一种制备泡沫铝的低成本的增粘剂和发泡剂
本专利技术涉及泡沫金属制备领域，尤其涉及一种制备泡沫铝的低成本的增粘剂和发泡剂。
技术介绍
泡沫金属是近年来兴起的一种新型材料，具有轻质（密度仅为木材的三分之一、铝的十分之一、钛的二十分之一、钢的三十分之一）、高比强度、高比刚度、阻尼、减震、吸收冲击能、隔声、吸声、隔热、散热、阻燃、电磁屏蔽等特点，使其既具有功能材料的特点，又具有结构材料的优势。由于其兼有抗蚀、耐热、耐高温、不老化的特点，可以在许多腐蚀、高温、恶劣环境下工作，有望解决许多工程应用方面的难题。包括在航空航天、潜艇舰船、交通运输、电子信息、建筑机械、装饰装潢等众多工业、民用、高
有着广阔的应用前景。目前，国内外在泡沫金属产品质量和性能、制备工艺、成本控制和工业化生产方面仍然存在许多问题。在产品质量和性能控制方面，主要表现在，能够进行半工业化生产的泡沫金属产品基本都是由金属基、陶瓷颗粒和气孔组成的复合材料，陶瓷颗粒能够增加气泡的稳定性，同时也使泡沫体具有脆性。常用的陶瓷增粘剂为氧化铝、碳化硅以及利用金属钙与铝反应形成金属化合物等，铝液与氧化铝、碳化硅不润湿，在搅拌增粘时，氧化铝、碳化硅易于团聚成片，不利于均匀分散，影响增粘效果。金属钙通过与铝、大气环境中的氧反应，生成尺寸粗大的金属化合物达到增粘的目的，生产每吨泡沫金属需要消耗金属钙10-15kg，由于钙的价格高，大量使用金属钙作为增粘剂，加大泡沫铝的制造成本。钙是活性金属，易于与空气中的氧发生放热反应，严重时甚至引起火灾，需要采用特殊的储运措施，给生产和使用造成不便。使用金属钙作为增粘剂、氢化钛作为发泡剂使用时，因金属钙、钛等对铝液造成的污染，影响和限制泡沫铝的废料再生利用。发泡法是最有工程化应用前景的泡沫铝制备技术，发泡剂是发泡法制备泡沫铝的关键材料，考虑综合成材率的影响因素，每生产一吨泡沫铝产品约需要消耗高品质氢化钛15-20kg，而氢化钛的采购成本在200-250元/kg。商业化生产所需要的发泡剂-氢化钛，一般在400℃左右分解，增粘后的铝液温度在655℃左右，在发泡过程中，氢化钛分解、大量的氢气溢出造成氢化钛利用效率低下。综上所述，已有的增粘剂使用效果不佳和使用不便，金属钙、钛对铝液造成污染而影响泡沫铝再生资源的二次利用；氢化钛价格极高、利用效率低下，导致泡沫铝生产成本居高不下，限制了泡沫铝应用范围，是制约泡沫铝产业化的重要瓶颈。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种制备泡沫铝的低成本的增粘剂和发泡剂。上述目的是通过下述方案实现的：一种制备泡沫铝的低成本的增粘剂和发泡剂，其特征在于，所述制备泡沫铝低成本增粘剂和发泡剂是由木屑，或者秸秆碎屑，或者碳水化合物，或者受热裂解产物为水、二氧化碳的有机物，上述几种物质中的一种或者几种与工业铝粉组成的混合物。根据上述制备泡沫铝的增粘剂和发泡剂，其特征在于，所述低成本增粘剂和发泡剂的质量百分比组分为：（50%-99.9%）木屑+余量为工业铝粉；或者（50%-99.9%）秸秆碎屑+余量为工业铝粉；或者（50%-99.9%）碳水化合物+余量为工业铝粉；或者（50%-99.9%）木屑与秸秆碎屑的混合物+余量为工业铝粉，其中，木屑、秸秆碎屑之间为任意比例；或者（50%-99.9%）木屑、秸秆碎屑与碳水化合物的混合物+余量为工业铝粉，其中，木屑、秸秆碎屑与碳水化合物之间为任意比例；或者（50%-99.9%）受热裂解产物为水与二氧化碳的有机物+余量为工业铝粉；或者（50%-99.9%）木屑、秸秆碎屑、受热裂解产物为水与二氧化碳的有机物的混合物+余量为工业铝粉，其中，木屑、秸秆碎屑、有机物之间为任意比例。一种制备泡沫铝的低成本的增粘剂和发泡剂，其特征在于，本专利技术的增粘原理为：利用木屑、秸秆、碳水化合物、受热裂解产物为水与二氧化碳的有机物，上述物质受高温铝液作用而裂解，裂解产物为水、二氧化碳，水、二氧化碳与铝液反应生成氧化铝，利用生成的氧化铝达到增粘的目的。木屑、秸秆、碳水化合物、有机物→H2O+CO2+HH2O+Al→Al2O3（增粘）+HCO2+Al→Al2O3（增粘）+CO一种制备泡沫铝的低成本的增粘剂和发泡剂，其特征在于，本专利技术的发泡原理为：在水、二氧化碳等裂解产物与铝液反应生成氧化铝增粘的基础上，利用增粘反应产物氢、一氧化碳，木屑、秸秆、碳水化合物、受热裂解产物水汽、二氧化碳、氢等，达到发泡的目的。一种制备泡沫铝的低成本的增粘剂和发泡剂，其特征在于，本专利技术的增粘剂、发泡剂组分中加入铝粉的目的，利用铝粉改善木屑、秸秆碎屑、碳水化合物等的分散性能，便于发泡剂在铝液中搅拌、分散。本专利技术采用木屑、秸秆碎屑、碳水化合物、以及裂解产物包含水、二氧化碳的有机物代替传统的氧化铝、碳化硅、金属钙、氢化钛作为制备泡沫铝的增粘剂和发泡剂，与传统的增粘剂、发泡剂材料相比：木屑、秸秆碎屑等具有来源广泛、成本低廉的特点，可以极大地降低泡沫铝的制造成本。木屑、秸秆等有机物通过裂解产生的水、二氧化碳等与高温铝液反应，生成氧化铝实现铝液增粘，利用反应产生的水汽、二氧化碳、一氧化碳、氢等对铝液发泡，解决了外加氧化铝、碳化硅与铝液不润湿，在铝液中分散困难的难题；解决了氢化钛发泡剂因成本高昂而限制泡沫铝应用的难题；解决了金属钙、金属钛对铝液造成一定污染而影响泡沫铝的回收利用等问题。本专利技术产生的泡沫铝废料、再生料等可以直接回炉利用，采用溶剂、气体精炼等方法脱除铝液中氧化铝夹杂后，铝液可以作为纯铝铝液或者配制其它高品质铝合金的原料使用。具体实施方式本专利技术的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种制备泡沫铝的低成本的增粘剂和发泡剂。上述目的是通过下述方案实现的：一种制备泡沫铝的低成本的增粘剂和发泡剂，其特征在于，所述制备泡沫铝低成本增粘剂和发泡剂是由木屑，或者秸秆碎屑，或者碳水化合物，或者受热裂解产物为水、二氧化碳的有机物，上述几种物质中的一种或者几种与工业铝粉组成的混合物。根据上述制备泡沫铝的增粘剂和发泡剂，其特征在于，所述低成本增粘剂和发泡剂的质量百分比组分为：（50%-99.9%）木屑+余量为工业铝粉；或者（50%-99.9%）秸秆碎屑+余量为工业铝粉；或者（50%-99.9%）碳水化合物+余量为工业铝粉；或者（50%-99.9%）木屑与秸秆碎屑的混合物+余量为工业铝粉，其中，木屑、秸秆碎屑之间为任意比例；或者（50%-99.9%）木屑、秸秆碎屑与碳水化合物的混合物+余量为工业铝粉，其中，木屑、秸秆碎屑与碳水化合物之间为任意比例；或者（50%-99.9%）受热裂解产物为水与二氧化碳的有机物+余量为工业铝粉；或者（50%-99.9%）木屑、秸秆碎屑、受热裂解产物为水与二氧化碳的有机物的混合物+余量为工业铝粉，其中，木屑、秸秆碎屑、有机物之间为任意比例。一种制备泡沫铝的低成本的增粘剂和发泡剂，其特征在于，本专利技术的增粘原理为：利用木屑、秸秆、碳水化合物、受热裂解产物为水与二氧化碳的有机物，上述物质受高温铝液作用而裂解，裂解产物为水、二氧化碳，水、二氧化碳与铝液反应生成氧化铝，利用生成的氧化铝达到增粘的目的。木屑、秸秆、碳水化合物、有机物→H2O+CO2+HH2O+Al→Al2O3（增粘）+HCO2+Al→Al2O本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备泡沫铝的低成本的增粘剂和发泡剂，该增粘剂和发泡剂是由木屑，或者秸秆碎屑，或者碳水化合物，或者受热裂解产物为水、二氧化碳的有机物，上述几种物质中的一种或者几种与工业铝粉组成的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种制备泡沫铝的低成本的增粘剂和发泡剂，该增粘剂和发泡剂是由木屑，或者秸秆碎屑，或者碳水化合物，或者受热裂解产物为水、二氧化碳的有机物，上述几种物质中的一种或者几种与工业铝粉组成的混合物。2.根据权利要求1所述的增粘剂和发泡剂，其特征在于，所述增粘剂和发泡剂的质量百分比组分为：（50%-99.9%）木屑+余量工业铝粉；或者（50%-99.9%）秸秆碎屑+余量工业铝粉；或者（50%-99.9%）碳水化合物+余量工业铝粉；或者（50%-99.9%）木屑与秸秆碎屑的混合物+余量工业铝粉，其中，木屑、秸秆碎屑之间为任意比例；或者（50%-99.9%）木屑、秸秆碎屑与碳水化合物的混合物+余量工业铝粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺永东，张国华，孙郅程，季玲，张迎棋，
申请(专利权)人：新疆大学，新疆有色金属工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65