一种高强度双壁核壳结构玻璃微珠增强铝基多孔复合材料的制备方法技术

一种高强度双壁核壳结构玻璃微珠增强铝基多孔复合材料的制备方法，涉及一种多孔铝基复合材料的制备方法。为了解决现有玻璃微珠铝基多孔复合材料强度低、且现有的玻璃微珠无法满足需求的问题。方法：称取玻璃微珠和余量的铝锭；称取适量的酒精、去离子水、氨水、甲醛和间苯二酚，混合得到溶液；将玻璃微珠放于溶液中，搅拌，取出液体中漂浮的玻璃微珠，干燥并在保护气氛下进行烧结得到C包覆的具有双壁核壳结构的玻璃微珠，然后置于模具内预热，带模具置于压力机台面上进行压力浸渗。本发明专利技术采用化学方法对玻璃微珠表面进行包覆处理制备的具有核壳结构的玻璃微珠Al多孔复合材料的强度明显提高。明显提高。明显提高。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度双壁核壳结构玻璃微珠增强铝基多孔复合材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种多孔铝基复合材料的制备方法。

技术介绍

[0002]多孔材料由于其轻质、高比强度和压缩变形量大，被广泛的应用在需靠高吸能的应用领域，传统的多孔材料只要以泡沫金属为主，泡沫金属由于其强度低、刚度低、以及抗冲击载荷低的问题，已经不能满足吸能的要求。因此材料学家从金属基复合材料中获取灵感，将具有空心球的材料作为多孔材料中的空隙引入到金属基体中，由于空心材料具有一定的强度，因此以此制备的多孔复合材料的强度较传统的多孔金属具有明显的提高，同时通过空心材料引入的空隙其孔径可控，对于材料设计有明显的优势，但是由于现有的空心材料如玻璃微珠的本身的强度有限，目前常用的调高其强度的方法为增加壁厚和减小粒径，这导致存在三个问题：1、增加壁厚、减小粒径会显著增加玻璃微珠的密度，导致复合材料的密度上升，其比强度增加；2、增加壁厚、减小粒径会导致玻璃微珠的孔隙率下降，因此会导致复合材料中的孔隙率下降，从而影响其吸能效果；3、增加壁厚、减小粒径会显著增加复合材料制备的难度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度双壁核壳结构玻璃微珠增强铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于：高强度双壁核壳结构玻璃微珠增强铝基多孔复合材料的制备方法按以下步骤进行：一、称料；按照体积分数40～60％称取玻璃微珠和余量的铝锭；称取适量的酒精、去离子水、氨水、甲醛和间苯二酚，混合得到溶液；所述的酒精、去离子水、氨水和甲醛的体积比为350:50:(15～45):(2.8～5.6)；所述间苯二酚的质量和甲醛的体积比为1g：(1～2)mL；二、C包覆双壁核壳结构玻璃微珠制备；将玻璃微珠放于步骤一制备的溶液中，使用磁力搅拌机进行搅拌12h，取出液体中漂浮的玻璃微珠，置于真空干燥箱中进行干燥，将干燥后的粉体置于管式炉中在保护气氛下进行烧结，得到C包覆的具有双壁核壳结构的玻璃微珠；所述玻璃微珠质量和步骤一制备的溶液的体积比为1g:(10～50)mL；所述的管式炉烧结温度为550～650℃；所述烧结时间为3～7h；三、预热和金属基体制备：将步骤二得到的C包覆的具有双壁核壳结构的玻璃微珠置于模具内，利用粉体的重力直接振实，然后移至加热炉中进行预热，得到预热的预制体；在保护气氛下将步骤一称取的铝锭加热至熔点以上250～450℃，得到熔融态的金属基体；四、液态金属浸渗：将步骤三中所得的预热的预制体带模具置于压力机台面上，将熔融态的金属基体倒入模具内预制体的上面，进行压力浸渗。2.根据权利要求1所述的高强度双壁核壳结构玻璃微珠增强铝基多孔复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一所述的玻璃微珠的平均粒径为18～60μm，壁厚和半径比为(0...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，孙凯，卫增岩，耿家一，卫国梁，修子扬，陈国钦，杨文澍，姜龙涛，武高辉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：