一种泡沫铝材料制造技术

本发明专利技术公开了一种泡沫铝材料，该泡沫铝材料采用微粒渗透法制备，其制备方法如下：填充料采用混合稀土，该混合稀土包括80％～92％的高岭土，3％～7％的白碳黑，4％～9％的膨胀土和1％～4％的碳酸钙，以重量计，用颗粒造粒机将混合稀土制造成稀土球，将该稀土球自然风干或低温干燥；将模具与稀土球预热，预热温度为550℃～650℃，接近待渗入铝液的温度；在8～45MPa下将铝液渗入到稀土球间隙中；待冷却后，取出铸件，用45℃～65℃的水溶液清洗稀土球，之后得到泡沫铝。本发明专利技术的泡沫铝材料既有独立泡也有连续泡，具有较强的吸音效果，所形成的孔洞大小一致，外形美观，并且能够节约制备成本，降低能耗。

A kind of aluminum foam material

The present invention discloses a kind of aluminum foam, the foam aluminum by penetration of particles were prepared, the preparation method is as follows: the filling material is made of rare earth, the mixed rare earth consists of 80% ~ 92% and 3% ~ 7% kaolin, white carbon black, 4% ~ 9% and 1% ~ 4% of the expansive soil with calcium carbonate. Weight will be made with mixed rare earth rare earth ball granulation machine, the rare earth ball natural drying and low temperature drying; the mold and the rare earth ball preheating, the preheating temperature is 550 to 650 DEG C, close to the infiltration of liquid aluminum temperature; in 8 ~ 45MPa to liquid aluminum into rare earth ball gap after cooling, the casting is taken out; and 45 to 65 DEG C aqueous cleaning of rare earth ball, after the aluminum foam. The aluminum foam material of the invention has both independent bubbles and continuous bubbles, and has strong sound absorption effect. The holes formed are uniform in size and beautiful in appearance, and can save production cost and reduce energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种泡沫铝材料
本专利技术涉及一种泡沫铝材料，特别是涉及一种既是连续型同时又是独立型的泡沫铝材料。
技术介绍
发泡金属是一种新型的功能材料，其专利技术只有四十余年的历史。直到今日，美国，日本，德国，英国，加拿大等国相继研制出多种生产泡沫铝的方法。但到目前为止，从各国泡沫铝所发泡的形态，泡沫铝材料一般分为两种泡型的存在，一种是气泡独立存在，称之为独立气泡型，也叫闭孔型。另一种是气泡呈连续状态，称之为连续气泡型，也叫开孔型。独立型的泡沫铝材料，生产方式均用氢化物作为发泡剂。它所存在的问题是：独立泡型所发的独立泡，在铸造体内泡与泡之间相互贯通的孔甚少，自然吸音量较差，表面会出现大量的半圆形体，又多有阻音现象，而且氢化物发泡剂在金属铝液中搅拌难以均匀。另外，铸件整体及时冷却，难度也过大，易出现中心体有缩孔现象，导致铸件体所发的气泡大小不一致。再者，氢化物发泡剂价格也昂贵。连续气泡型泡沫铝材料，均是采用微粒渗透法。从资料上表明，此法均用盐颗粒作为填充料。其不足之处是由于盐颗粒的外表形状和生产方式而根本无法形成独立气泡。所生产出的泡沫铝材料，正反面有着甚多的直接贯通的孔洞，能达到吸音的作用，但不能同时从背面实现阻音功能。此种材料，只适合做复合材料，做独立存在的吸音材料是不适合的。这种材料使用受到的限制是因为受到所发泡形状的制约。另外，盐颗粒作为填充料，工业盐腐蚀性大，造成泡沫铝材硬度差，抗折弯性差。因生产上采用微粒渗透法，所渗流的铝液要和盐颗粒的温度基本保持接近，盐颗粒需要预热，由于盐颗粒自身存在水分大，在预热时易板结，会出现盐的粉状，十分影响质量和数量。并且盐颗粒预热时，需要较长时间，先脱去盐的水分，再升温预热，方可实施，这样无形之中加大了能源的消耗。在众多吸波材料结构中，如絮状、纤维状、泡沫状、球形状等等，其中球形吸波能量最佳。而且，只有改变气泡结构及合金化才是开发高强度及吸收能量大的方向。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种既是连续型同时又是独立型的泡沫铝材料，能够兼顾独立气泡型材与连续气泡型材两者的优点而克服二者的缺点。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种泡沫铝材料，采用微粒渗透法制备，其制备方法如下：a)填充料采用混合稀土，该混合稀土包括80％～92％的高岭土，3％～7％的白碳黑，4％～9％的膨胀土和1％～4％的碳酸钙，以重量计，用颗粒造粒机将混合稀土制造成稀土球，将该稀土球自然风干或低温干燥；b)将模具与稀土球预热，预热温度为550℃～650℃，接近待渗入铝液的温度；c)在8～45Mpa下将铝液渗入到稀土球间隙中；d)待冷却后，取出铸件，用45℃～65℃的水溶液清洗稀土球，之后得到泡沫铝材料。上述泡沫铝材料，其中混合稀土优选为包括85％的高岭土，5％的白碳黑，7％的膨胀土和3％的碳酸钙，以重量计。上述泡沫铝材料，其中在清洗稀土球工序中，还可以加入分散剂，分散剂采用0.1％重量的聚磷酸钠，以将稀土球顺利的从铸件中清洗出来。上述泡沫铝材料，其中，所用铝液为97％的工业铝纯，稀土球与铝液的比例为2.5∶1或3∶1，这样制得的材料硬度大，而且是连续型和独立型的混合体，此种材料可以作独立吸音材料；如采用稀土球与铝液的比例为4∶1，制得的材料可以作拼装式吸音材料，由于这种材料的硬度差些，可在铝液中提前加入5％的镁(金属镁锭)来增加硬度。上述泡沫铝材料，其中，所采用的模具规格为300mm×300mm，或400mm×400mm，或500mm×500mm，稀土球在模具中的高度为250mm。本专利技术的泡沫铝材料，不是采用氢化物作独立气泡型材的发泡剂，而是采用微粒渗透法，但是所用的填充料并不采用盐颗粒，而是采用混合稀土，将混合稀土用颗粒造粒机制造成小球形体。球形体的大小根据所需用材的薄厚而定，球形体大小统一标准化，形成的泡孔自然一致，制得的材料产品外形美观。采用混合稀土的原因，是因为渗流法所渗流的铝液不会使稀土球形立即被铝液溶解分化。而且，渗流铝液完毕后，稀土球在铝液中会接受较长时间较大热量的混合，热量越大，受热时间越长，稀土球变得就更松软，有利于将全部稀土球从铸件体内清理出来。使泡沫铝材料即能形成独立气泡型材，又能形成连续气泡型材，使之基于一身，是因为把多种稀土原材料制成球体，再把球形体状的物质从金属铝液铸件中全部清理出来，由于所填充的料是球形体，所以自然形成了独立型气泡；将球形体稀土球集中放入一个透明玻璃杯中，不难看清楚，每个小球形体可以均匀的与六至七个小球形体有着相互依靠的接触点，又正是因为生产方式是采用微粒渗透法，所渗流的铝液只能渗入到球体与球体的间隙中，而球体与球体相互依靠的接触点是接触不到铝液的，因此每个球形体都会出现六至七个连续贯通的孔洞，这样也就形成了连续气泡的状态。所以，就形成了既是连续型也是连锁型同时又是独立型，由此新型的泡沫铝材料就形成了。本专利技术提供的泡沫铝材料，具有如下有益效果：1)采用稀土球来生产泡沫铝，既能形成独立泡，也能形成连续泡，吸音效果强；2)稀土球可作成大小一致，孔洞一致，从而外形美观，采用其做板材，半圆体上也会有小孔洞，不会造成阻音；3)稀土球价格低廉，降低了制备成本；4)采用稀土球作渗流填充料，铝液渗流速度快捷均匀，成品率自然高于盐颗粒；5)稀土球风干无水分，自身导热快，也不易板结，这就降低了成本，降低了能源的消耗；6)盐颗粒有腐蚀性，而稀土球不存在腐蚀性，这样生产出来的泡沫铝板材硬度要优于盐颗粒作为填充料生产出来的泡沫铝材料。具体实施方式实施例1采用混合稀土做填充料，该混合稀土包括80％的高岭土，7％的白碳黑，9％的膨胀土和4％的碳酸钙，以重量计，用颗粒造粒机将混合稀土制造成稀土球，将该稀土球自然风干。将模具与稀土球预热，预热温度为550℃，接近待渗入铝液的温度，所用模具规格为300mm×300mm，用空气压缩机加压，在8～45Mpa下使铝液在0.5～10秒内渗入到稀土球间隙中，稀土球与铝液的比例为3∶1，铝液采用97％的工业纯铝，待冷却后，取出铸件，用45℃～65℃的水溶液清洗稀土球，将全部稀土球从铸件中清洗出来，之后得到泡沫铝材料。实施例2采用混合稀土做填充料，该混合稀土包括85％的高岭土，5％的白碳黑，7％的膨胀土和3％的碳酸钙，以重量计，用颗粒造粒机将混合稀土制造成稀土球，将该稀土球自然风干。将模具与稀土球预热，预热温度为600℃，接近待渗入铝液的温度，所用模具规格为300mm×300mm，用空气压缩机加压，在8～45Mpa下使铝液在0.5～10秒内渗入到稀土球间隙中，稀土球与铝液的比例为2.5∶1，铝液采用97％的工业纯铝，待冷却后，取出铸件，用45℃～65℃的水溶液清洗稀土球，加入分散剂，分散剂采用0.1％的聚磷酸钠，将全部稀土球从铸件中清洗出来，之后得到泡沫铝材料。实施例3采用混合稀土做填充料，该混合稀土包括92％的高岭土，3％的白碳黑，4％的膨胀土和1％的碳酸钙，以重量计，用颗粒造粒机将混合稀土制造成稀土球，将该稀土球低温干燥。将模具与稀土球预热，预热温度为650℃，接近待渗入铝液的温度，所用模具规格为400mm×400mm，用空气压缩机加压，在8～45Mpa下使铝液在0.5～10秒内渗入到稀土球间隙中，稀土球与铝液的比例为2.5∶1，铝液采用97％的工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泡沫铝材料，采用微粒渗透法制备，其制备方法如下： a)填充料采用混合稀土，该混合稀土包括80％～92％的高岭土，3％～7％的白碳黑，4％～9％的膨胀土和1％～4％的碳酸钙，以重量计，用颗粒造粒机将混合稀土制造成稀土球，将该稀土球自然风干或低温干燥； b)将模具与稀土球预热，预热温度为550℃～650℃，接近待渗入铝液的温度； c)在8～45Mpa下将铝液渗入到稀土球间隙中； d)待冷却后，取出铸件，用45℃～65℃的水溶液清洗稀土球，之后得到泡沫铝。

【技术特征摘要】
1.一种泡沫铝材料，采用微粒渗透法制备，其制备方法如下：a)填充料采用混合稀土，该混合稀土包括80％～92％的高岭土，3％～7％的白碳黑，4％～9％的膨胀土和1％～4％的碳酸钙，以重量计，用颗粒造粒机将混合稀土制造成稀土球，将该稀土球自然风干或低温干燥；b)将模具与稀土球预热，预热温度为550℃～650℃，接近待渗入铝液的温度；c)在8～45Mpa下将铝液渗入到稀土球间隙中；d)待冷却后，取出铸件，用45℃～65℃的水溶液清洗稀土球，之后得到泡沫铝。2.根据权利要求1所述的泡沫铝材料，其中，所述混合稀土包括85％的高岭土，5％的白碳黑，7％的膨胀土和...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翠华，
申请(专利权)人：张翠华，
类型：发明
国别省市：江苏,32