[发明专利]无内应力冷却法制备大规格泡沫铝板的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种制备泡沫铝板的方法，特别是一种加热和冷却过程中不易变形的无内应力冷却法制备大规格泡沫铝板的方法，属于功能材料制造及应用技术领域。

背景技术：

泡沫铝板是新型的功能材料，其多孔结构在低密度条件中最有效地发挥了力学性能和结构性能。泡沫铝材料将多功能结合在一起，这是传统材料所不能具备的。例如：低密度、高刚度、高冲击吸能性、低导热率、低导磁率、良好的阻尼性能和吸音性能、优良的高温稳定性能、耐久性能、受热时不产生毒气等等。由于泡沫铝材料具有上述的性能和特点，世界上不少发达国家已进行产业化生产泡沫铝。如：美国、加拿大、德国、奥地利、日本及韩国等。在国内有几十个研究单位和厂家研发泡沫铝材料。但由于他们没有很好地解决泡沫铝在冷却过程中产生的内应力问题，使得泡沫铝内部产生空洞和裂纹，严重地影响产品的综合成品率，为了提高成品率，只有几何尺寸小才能减少内应力，相对提高一些成品率。目前国内最大尺寸为1000mm×1000mm，但其工艺过程不稳定，一般都停留在600mm×600mm或500mm×500mm的水平。国外目前多为800mm×800mm。

发明内容：

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，而提供一种采用无内应力冷却法制备的大规格，即：2000mm×1000mm的泡沫铝板的方法。该方法主要是通过控制液态泡沫铝在模槽中各个面不同 的冷却速度而达到消除内应力的目的，从而解决现有技术不能制备大规格泡沫铝板的技术难题。其具体作法是：将装好液态泡沫铝模槽置于冷却台冷却。模槽底面和两个侧面用通风机强制冷却，两个端面自然冷却。模槽的上面采用热帽进行热保护，从而使上部液面比其它五个液面凝固的时间晚10-20分钟。由于上部液面凝固滞后，可消除大部分凝固过程中产生的内应力，基本杜绝空洞和裂纹的发生。

制备泡沫铝板的合金成份及基本工艺步骤如下所述：

1、合金成份及发泡剂

A 钙(Ca) 1-2％；

  硅(Si) 1-12％；

  铝(Al) 余量。

B 发泡剂

  氢化钛(TiH₂)。

工艺步骤

(a)按上述配比将原料在熔化炉中熔化，制得合金；

(b)将熔化好的合金在搅拌炉中进行搅拌，同时加入发泡剂TiH₂，发泡剂的比例为熔体重量的1-2％；

(c)将搅拌好的熔体倒入模槽中；

(d)将装好熔体的模槽放入发泡炉进行发泡；

(e)将发好的液态泡沫铝在冷却台进行冷却；

(f)冷却好的固态泡沫铝板送到锯床按一定尺寸进行切割。

本发明构思科学合理，方法简单易行。由于采用热帽进行热保护 和冷却过程中采用不同的冷却手段，而使得泡沫铝板冷却快和加热、冷却过程中消除空洞和裂纹，不易变形，较好地解决了目前不能生产大尺寸泡沫铝板的技术难题。本发明拓宽了泡沫铝板的应用领域，具有很好的推广价值。

附图说明：

图1是本发明模槽的主视图。

图2是图1的左视图。

图3是本发明热帽的主视图。

图4是图3的左视图。

具体实施方式：

参照图1-4，模槽呈六面体结构，它包括壳体1，壳体1由侧面2、端面3及底面5组成。上述的侧面2、端面3及底面5上设有散热片4。壳体1的上面设有热帽6，热帽6内装有电热管7，电热管7的上面设有保温层8。

其具体作法是：将装好液态泡沫铝模槽置于冷却台冷却。模槽底面和两个侧面用通风机强制冷却，两个端面3自然冷却。模槽上面采用热帽6进行热保护，从而使上部液面比其它五个液面凝固的时间晚10-20分钟。由于上部液面凝固滞后，可消除大部分凝固过程中产生的内应力。这是非常重要的工艺过程，只有做到这一点才能生产大规格泡沫铝，即能生产2000mm×1000mm的泡沫铝板，其厚度可根据实际需要而定。

实施例一

制备泡沫铝板的合金成份及发泡剂：

A 钙(Ca) 1％；

  硅(Si) 12％；

  铝(Al) 余量。

B 发泡剂

  氢化钛(TiH₂)。

工艺步骤

(a)按上述配比将原料在400kg电熔化炉中熔化，制得合金；

(b)将熔化好的合金在搅拌炉中进行搅拌，同时加入发泡剂TiH₂，发泡剂的比例为熔体重量的1-2％；

(c)将搅拌好的熔体倒入模槽中；