[发明专利]一种泡沫铝板的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料加工领域，特别涉及泡沫材料制造与应用。

背景技术

随着社会的进步和科学技术的不断发展，人们对材料的要求不断提高，尤其在高科技领域，对超轻型结构及多功能材料提出了新的要求。多孔泡沫金属作为一种新型多功能材料，具有重量轻、隔音、隔热、防振、耐冲击及优良的电学性能和可回收性等特点，适应了当前低碳和轻量化的发展要求，在汽车、航空、航天、海陆空武器装备、通信、能源等方面有着潜在的用途。由于多孔泡沫金属具有如此多的性能及用途，而成为近年来国际材料界关注的一大热点。

泡沫金属的研究已有60多年的历史，但真正规模化产业应用并不多，其原因，一是现有的制备工艺的关键技术尚未完全取得突破。对发泡剂发泡法而言，最大的优势在于低成本，生产工艺简单，便于工业推广应用，但存在孔结构控制困难的弱点，此外，该方法所得到的气孔尺寸都比较大（2-5mm），不适合制备小尺寸制品或薄板。粉末冶金发泡法的优点是生产工艺相对简单；能够根据需求近终成形，直接做成复杂形状的零件，无需加工和粘结。但与熔体发泡技术相比，由于其原料采用的是铝粉或铝合金粉，价格较贵，且成品尺寸受到限制。累积叠轧焊法是采用工业板材以及通用的轧制和热处理设备，无需增加任何专用设备，生产工序少，降低了生产成本；并且多次反复轧制使得发泡剂颗粒细化并且致密化，结合强度高。但采用该方法制备的泡沫铝夹心板，需要50%以上的压下量，并且，生产效率低，成本也较高，发泡剂分布也不均匀。此外，该方法只适合制备板状材料，产品的形状受到限制。

总之，目前多数制备工艺方法都无法对泡沫金属的结构参数进行有效控制和任意调整。因此，如何进一步降低成本，提出更稳定、更具有可重复性和孔结构更易控制的工艺技术，并能实现连续、稳定的低成本规模化生产，获得无缺陷的、性能优良的、质量可控的泡沫金属，是推进泡沫金属工业化应用和提高应用水平的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够进一步降低成本，提出更稳定、更具有可重复性和孔结构更易控制的工艺技术，并能实现连续、稳定的低成本规模化生产，获得无缺陷的、性能优良的、质量可控的泡沫金属。

为实现上述目的本发明提供的一种泡沫铝板的制造方法，是将含有1%~3%发泡剂氢化钛粉末放入铝或铝合金管材内，再将多根装有氢化钛粉末的铝或铝合金管材，封装在铝或铝合金箱体中，经轧制加工后，进行发泡处理，制备出泡沫铝板。

所述装入发泡剂的管材是工业纯铝或是铝合金，所述管材内径为3~50mm，壁厚1~20mm，长度大于100mm。

所述封装多根装有氢化钛粉末的铝或铝合金管材用的箱体材料，与装有氢化钛粉末的管材的材质相同或不同，所述铝或铝合金箱体材料厚度大于5mm。

所述箱体的断面为方形、矩形或圆形。

本发明一种泡沫铝板的制造方法，包括以下步骤：

（1）将发泡剂放入铝或铝合金管材内：将铝或铝合金管材的一端，用工业纯铝块或树脂塞封住，将发泡剂放入管材内，经过冷压后，用工业纯铝块或普通的树脂将发泡剂封在管材内；

（2）将多根装有发泡剂的铝合金管材封装在铝或铝合金箱体中：将多根装有发泡剂的铝或铝合金管材，摆放在铝或铝合金箱体中，并用发泡剂密实管材与管材、管材与箱体之间的缝隙中，然后采用通常的焊接、铆接加工，将多根装有发泡剂的铝合金管材封装在箱体中，制成管材、发泡剂以及箱体复合坯；

（3）轧制加工：将复合坯采用常规的轧制加工方法，进行变形加工，制造成泡沫铝材料的前驱体，所述泡沫铝材料前驱体的相对密度大于90%；轧制加工方法采用冷轧加工或采用热轧加工，当采用热轧加工时的加热温度应低于350℃，以防止发泡剂在轧制过程中发生分解；

（4）发泡处理：采用通常的发泡处理方法，将经过轧制变形加工后制成的泡沫铝材料前驱体发泡处理，制成泡沫铝板。

用于装入发泡剂的管材，可以是工业纯铝，也可以是铝合金，管材内径为3~50mm，壁厚1~20mm，长度大于100mm。

具体实施方式

本发明提供了一种泡沫铝板的新型制造方法，具体实施方式如下：

实施例1：泡沫铝板材的制造

1.     箱体制备

用厚度为15mm的工业纯铝板材，采用铆接方法，制成内部空间为900×500×300mm的开口箱体，开口部位的断面尺寸为500×300mm 。

2.     将发泡剂封装在管材内