[发明专利]制造具有通道的金属泡沫材料的方法及如此获得的金属泡沫材料

说明书

技术领域

本发明的技术领域是引入了在两侧开通的通道（conduits）的金属泡沫材料的制造领域。

背景技术

这些金属泡沫材料可尤其用在热交换器中以使热耗散或扩散。但据证实重要的是具有一个或多个从金属泡沫材料的一侧贯穿到另一侧的通道，以获得更为复杂的交换器，使得第二流体能够在该交换器内循环，或者获得优先通道（以名称“旁路（bypass）”而为人知）。

已经提出了在金属泡沫材料内提供一个或多个通道。因而，文件US2009/0085520提出通过如下方式使该泡沫材料穿孔以在其中引入管道：通过用力或者通过在引入管道之后钎焊以使其与泡沫材料成为一体。可以理解，这样的实施方式首先要求生产金属泡沫材料，然后对其进行穿孔并且最后以与泡沫材料一体的方式布置管道。该管道在泡沫材料中的保持根据此文件以各种方式实现，例如通过钎焊，通过在该管道上压制该泡沫材料，通过紧固配合该管道，如此等等。最后应当理解，这种系统仅能够插入直管道。

专利EP-1808241描述了在金属泡沫材料中获得通道的方法，根据该方法，在浇注熔融铝或铝合金之前或者在浇注其之后，金属管道被预先插入到预制体中。这种系统因而需要预制管的插入。

金属泡沫材料技术是众所周知的并且可参考专利EP-1808241、US-3236706和EP-2118328，这些专利提出了由盐如氯化钠生产粒料形式的预制体。在使用熔融金属充填粒料之间的自由空间之后，所述盐溶解而回收金属泡沫材料。

无论使用什么样的方法在金属泡沫材料内获得通道，都会在泡沫材料的多孔介质和管道之间的连接处遇到传导性劣化的问题。而且，在形成两个部分的泡沫材料和管道之间的机械强度会随时间而发生变化。最后，迄今为止不可能使用相同材料在单一步骤中形成通道和金属泡沫材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属泡沫材料（mousse métallique），所述金属泡沫材料引入了在该泡沫材料本身的生产过程中获得的贯穿的管道。

该泡沫材料的生产典型地以例如在以下所引文件中描述的粒料预制体（préforme）为起始来进行。

实际上，专利EP-2118328描述了一种提出由基于谷物粉的粒料来生产预制体的特别有益的方法。然后在浇注金属之前烘烤该预制体，以破坏粒料的碳链。根据该专利，首先生产由面粉、氯化钠和水构成的糊料。然后将该糊料制成粒料，所述粒料然后被用于制造预制体。

本发明的目的因而在于生产金属泡沫材料的方法，该金属泡沫材料具有至少一个通道并且尤其旨在由珠粒预制体生产热交换器，其特征在于在铸造模具中布置由芯和低温可熔材料制成的覆层（enrobage）所构成的核（noyau），然后通过与该核密切接触而围绕该核布置预制体，然后通过加热促使该低温可熔材料的去除，然后将熔融金属物料浇注到该模具中以充填所述珠粒之间以及所述珠粒与该芯之间的自由空间，并且最后去除所述珠粒。

根据一种特定的实施方式，在浇注金属物料之后，所述通道由替换蜡覆层的金属物料构成。

根据另一特定的实施方式，该核的芯由陶瓷、钢、砂（sable）、可溶材料或与构成该预制体的材料相同的材料构成。

根据另一实施方式，该核由三个元件（éléments）构成，第一元件由陶瓷、钢或砂制的芯构成，第二元件由耐火材料的外围层构成并且第三元件由低温可熔材料覆层构成。

根据又一实施方式，该核由四个元件构成，第一元件由陶瓷、钢或砂制的芯构成，第二元件由耐火材料的外围层构成，第三元件由陶瓷材料层构成并且第四层由低温可熔材料覆层构成。

根据另一实施方式，该核是直的。

根据另一实施方式，该核具有曲度。

根据另一实施方式，该芯是管状的。

根据另一实施方式，该低温可熔材料是蜡。

根据另一实施方式，该覆层在其内表面处包含连续或不连续的突起。

本发明还涉及根据本发明方法获得的具有至少一个通道的金属泡沫材料。

有利地，该通道是直的或弯曲的管形。

还有利地，该通道和该泡沫材料基于铝或铝合金。

本发明的第一个优点在于生产引入了与金属泡沫材料本身相同性能的通道的泡沫材料。

本发明的另一个优点在于首次并且同时获得金属泡沫材料和一个或多个通道。

本发明的另一个优点在于获得任意形状如直的、弯曲的或者其它形状的通道。

本发明的又一个优点在于在通道与金属泡沫材料之间没有任何负面的相互作用。