一种制备泡沫铝使用的液气混合器制造技术

本实用新型专利技术属于泡沫铝制造领域，涉及一种制备泡沫铝使用的液气混合器，其包括从上到下依次安装的过滤部件、分流器、打散结构与出口网；出口网侧边设置有若干个进气口。本实用新型专利技术熔融铝液流经液气混合器后在伯努利效应的作用下，熔融液体会自然与空气混合形成液两相混合流体，即泡沫铝熔体，通过控制流速及丝网的数量及目数可以调节液气混合比例及气相胞体的大小。通过液器混合器制备泡沫铝不需要使用增粘剂，发泡剂，成本较低；液气两相均匀，在压力和液相充足的情况下可以连续生产，且起泡尺寸均匀，产品尺寸不受限制，生产效率高。生产效率高。生产效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种制备泡沫铝使用的液气混合器


[0001]本技术属于泡沫铝制造领域，涉及一种制备泡沫铝使用的液气混合器。

技术介绍

[0002]多孔泡沫金属材料是一种发泡材料，其体积孔隙率可以达到90％，具有质量轻，相对密度小；强度高、隔热、电磁屏蔽等功能，在航天科技等方面具有较好的应用前景，多孔泡沫金属按基体材料现在已经发展出铝、铝合金、镁、钛等多种泡沫金属，泡沫铝，泡沫铝是其中发展最为成熟的一种泡沫金属材料。
[0003]目前泡沫铝主要有通孔式和闭孔式两种结构，通孔泡沫铝是指其内部孔隙相互连通的泡沫铝，孔径尺寸为0.5
‑
1.0mm，孔隙率70
‑
90％，通孔率55
‑
65％。闭孔泡沫铝是指其内部空隙闭合，不相互连通的泡沫铝，其孔隙率可达60～90％。
[0004]自提出泡沫铝这一概念到现在，泡沫铝的生产方法及工艺已经发展了约七十年，方法有熔体发泡法、吹泡法、粉末冶金制备法、铸造法、电沉积法等。目前应用于工业生产的主要是熔体发泡法和吹气法两种。
[0005]熔体发泡法以化学过程控制为主，在纯铝或铝合金熔融状态下，加入增粘剂(金属钙或金属镁等)提高熔体粘度，并快速搅拌均匀，降温后加入发泡剂粉末(TiH2)并高速搅拌5min～20min，然后将混合均匀的铝熔体倒入特定的模具中进行发泡，发泡温度为580℃～680℃，发泡剂受热分解产生大量气体在熔体中形成气泡，适当保温后冷却制成闭孔泡沫铝材料。该方法制备的闭孔泡沫铝孔径较小，孔隙率较低，泡沫孔壁脆性大，其关键技术是熔体粘度控制、发泡剂选择和泡沫均匀性等。目前，铝熔体粘度控制的方法主要有，在熔体中注入空气或水蒸气等强化性气体；加入合金元素；加入耐高温微小颗粒或纤维。除此之外，研究者也在探索更多更有效的增粘方法。熔体发泡法生产过程存在以下缺点：生产成本高，需要增粘剂，发泡剂等价格较高的添加剂。生产效率较低，需要较高的人力投入。发泡剂TiH2的分解温度同泡沫铝发泡温度不匹配，发泡不均匀，成品率较低。
[0006]吹气法又称熔体吹泡法。首先，将铝或者铝合金加热到熔融状态，并添加Ca、Al2O3、SiC等增粘剂使其均匀分布于熔体中，増粘剤一方面能增加熔体粘度，另一方面是在熔体表面形成表面活性剂，防止泡沫在后期凝固过程中发生破裂。然后利用特制螺旋桨喷嘴在熔体底部注入气体(如空气、二氧化碳或惰性气体等)并搅拌。使气泡细化并均匀分散在熔体中。最后通过皮带传送装置将半凝固状态的泡沫体拉出并冷却，使大量气体保留在熔体中形成气孔制得泡沫铝板。吹气法关键是熔体中具有合适的粘度、足够宽的发泡温度区间，使泡沫具有足够的稳定性，以保证泡沫在随后的收集和成型过程中不破碎。该方法制备闭孔泡沫铝工艺简单，而且还适用于铁、锌、镁、铜等泡沫金属、成品孔隙率能够达到80％～98％，孔径一般在3mm～20mm，具有较小的屈服压缩应力，适合做防撞冲击材料。吹气法生产过程存在以下缺点：吹气过程中难以控制气泡的分散性，导致生成的泡沫铝材料密度不均匀，严重影响材料的质量。在生产小孔径泡沫铝过程中气泡吹出速度缓慢，难以工业化生产，起泡上浮至顶端过程中容易发生聚并现象，降低胞孔的均匀性。此外该方法生产的泡沫
铝还存在力学性能不高，加工方式有限等问题。
[0007]吹气法及熔体发泡法两种技术日渐成熟，但仍然存在许多不可避免的缺陷。
[0008]吹气法气泡吹出速度缓慢，需要经过严格控制，要控制气泡的上升速度，避免气泡上升过快而破裂。吹气过程中难以控制气泡的分散性，导致生成的泡沫铝材料密度不均匀，严重影响材料的质量。在生产小孔径泡沫铝过程中气泡吹出速度缓慢，难以工业化生产，起泡上浮至顶端过程中容易发生聚并现象，降低胞孔的均匀性。此外该方法生产的泡沫铝还存在力学性能不高，加工方式有限等问题。
[0009]熔体发泡法在发泡过程中气孔尺寸成梯度分布，无法精确控制，熔体发泡法受发泡模具尺寸影响较大，由于泡沫铝导热性能较差，尺寸较大的发泡模具保温发泡过程，表面和芯部温差控制难度较大，尺寸过小则不具备工业应用价值。生产成本高，需要增粘剂，发泡剂等价格较高的添加剂。生产效率较低，需要较高的人力投入。发泡剂TiH2的分解温度同泡沫铝发泡温度不匹配，发泡不均匀，成品率较低。

技术实现思路

[0010]有鉴于此，本技术的目的在于提供一种制备泡沫铝使用的液气混合器，不需要使用增粘剂，发泡剂，成本较低。
[0011]为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种制备泡沫铝使用的液气混合器，其包括从上到下依次安装的过滤部件、分流器、打散结构与出口网；出口网侧边设置有若干个进气口。
[0012]可选的，过滤部件包括过滤网，该过滤网的滤网为呈向上突起的弧形结构。
[0013]可选的，分流器内部分布有若干个流通管道，流通管道为中间细、上下两边较粗的结构，其截面成沙漏型。
[0014]可选的，打散结构由数层、目数不一的耐高温金属网构成。
[0015]可选的，打散结构包括上格栅与下格栅。
[0016]本技术的有益效果在于：本技术一种制备泡沫铝使用的液气混合器，熔融铝液流经液气混合器后在伯努利效应的作用下，熔融液体会自然与空气混合形成液两相混合流体，即泡沫铝熔体，通过控制流速及丝网的数量及目数可以调节液气混合比例及气相胞体的大小。通过液器混合器制备泡沫铝不需要使用增粘剂，发泡剂，成本较低；液气两相均匀，在压力和液相充足的情况下可以连续生产，且起泡尺寸均匀，产品尺寸不受限制，生产效率高。
[0017]本技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本技术的实践中得到教导。本技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0018]为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作优选的详细描述，其中：
[0019]图1为本技术一种制备泡沫铝使用的液气混合器的爆炸图；
[0020]图2为本技术一种制备泡沫铝使用的液气混合器的过滤部件俯视图；
[0021]图3为图2中A
‑
A的剖视图；
[0022]图4为本技术一种制备泡沫铝使用的液气混合器的分流器俯视图；
[0023]图5为图4中B
‑
B的剖视图；
[0024]图6为本技术一种制备泡沫铝使用的液气混合器的上格栅示意图；
[0025]图7为本技术一种制备泡沫铝使用的液气混合器的下格栅示意图；
[0026]图8为本技术一种制备泡沫铝使用的液气混合器的出口网示意图。
[0027]附图标记：过滤部件1、过滤网11、分流器2、流通管道21、打散结构3、上格栅31、下格栅32、出口网4、进气口41。
具体实施方式
[0028]以下通过特定的具体实例说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备泡沫铝使用的液气混合器，其特征在于：其包括从上到下依次安装的过滤部件、分流器、打散结构与出口网；出口网侧边设置有若干个进气口，过滤部件包括过滤网，该过滤网的滤网为呈向上突起...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨浩，祖立成，
申请(专利权)人：天津忠旺铝业有限公司，
类型：新型
国别省市：