[发明专利]一种由树脂微球堆积制备泡沫金属的方法

说明书

本发明属于泡沫金属料制备的技术领域，提供了一种由树脂微球堆积制备泡沫金属的方法。该方法首先制备空心PMMA玻璃微球，然后将其进行堆积，再将由金属粉末与水混合搅拌制得金属料浆，然后使金属料浆流入空心微球所形成的堆积空隙中并填满，经干燥、烧结固化后得到多孔泡沫金属。与传统方法相比，本发明采用的方法简化了工艺过程，降低了生产成本，同时实现对泡沫金属的泡孔尺寸、孔隙率、容重等的有效控制，所得产品抗压能力较强，受压时不易发生塑性变形，使用性能较好，整个制备过程节能环保，可广泛应用。

技术领域

本发明属于泡沫金属制备的技术领域，提供了一种由树脂微球堆积制备泡沫金属的方法。

背景技术

多孔泡沫金属材料实际上是金属与气体的复合材料，正是由于这种特殊的结构，使之既有金属的特性又有气泡特性，如比重小、比表面大、能量吸收性好、导热率低 (闭孔体)、换热散热能力高(通孔体)、吸声性好 (通孔体)、渗透性优 (通孔体)、电磁波吸收性好(通孔体)、阻焰、耐热耐火、抗热震、气敏 (一些多孔金属对某些气体十分敏感) 、能再生、加工性好等。如果在气孔结构的工艺控制、短流程连续化工业生产等关键性技术方面取得突破，多孔泡沫金属材料将为金属材料及其它相关领域带来革命性进展。

随着市场需求的发展，泡沫金属向大面积、合金化发展以满足更多领域的需求也是一种趋势，采用高自动化生产工艺以提高生产效率则是泡沫金属生产的努力方向。目前存在一种泡沫金属的制备方法，针对目前泡沫金属在制备过程中存在着孔径大小和分布、孔隙结构不均匀且不易控制，且现有的泡沫金属大多为单质泡沫金属，使得泡沫金属的隔音效果不理想的问题，本发明首先通过对泡沫金属载体进行预处理及改性，使其易于与金属接合，再向其中加入金属混合液与其混合，附着部分金属，然后再将金属粉末喷入其中，与混合植物根混合，经密封，冲洗，煅烧，即可得到一种孔径大小和分布、孔隙结构均匀，且附有多种金属的泡沫金属。另外有学者研究了一种FeCrAl泡沫金属的制备方法，采用烧结工艺制备泡沫FeCr合金，在泡沫FeCr合金的基础上，采用粉末包埋法渗Al，渗剂由铝铁合金粉末、Al₂O₃粉末和NH₄Cl组成，形成FeCrAl泡沫金属。该方法克服了传统电热合金的不足，生产的FeCrAl泡沫金属具有优异抗氧化性和电阻率。

目前，常用的多孔泡沫金属的制备工艺主要有铸造法、粉末冶金法、金属沉积法、烧结法、熔融金属发泡法、共晶定向凝固法等六种。一般说来，电沉积制备出的泡沫金属的孔隙率高且非常均匀，但工序长，操作繁琐，成本稍高；用化学分解法制备的泡沫金属对于泡沫镍而言存在封孔问题和残碳问题；真空气相沉积制备泡沫金属的操作条件严格；沉积速度慢，投资大，生产成本高；发泡法的技术一般则比较复杂，难于掌握，且主要是低熔点金属泡沫的制备上；熔模铸造法仅适用于低熔点的金属和合金 (如 Al、Pb、Sn 等)；粒状物料周围浇铸法可以得到形状非常复杂的浇铸件；利用金属纤维而不是金属粉末进行烧结可制备出适用于筛网制造的泡沫金属。

发明内容

针对目前制备泡沫金属孔径难以控制的缺陷,，我们提出一种由树脂微球堆积制备泡沫金属的方法，先将PMMA空心微球进行堆积，再将由金属粉末与水等混合搅拌制得金属料浆，然后使金属料浆流入空心微球所形成的空隙中并填满，干燥、烧结固化后得到多孔泡沫金属。采用该方法制备泡沫金属不仅简单，而且用堆积的树脂空心微球来代替有机泡沫前躯体，省去制备有机泡沫前躯体的步骤，降低了所生产成本，还能由空心树脂微球的粒径来决定泡沫的孔径大小。

本发明涉及的具体技术方案如下：

一种由树脂微球堆积制备泡沫金属的方法，首先制备空心PMMA玻璃微球，然后将其进行堆积，再将由金属粉末与水混合搅拌制得金属料浆，然后使金属料浆流入空心微球所形成的堆积空隙中并填满，经干燥、烧结固化后得到多孔泡沫金属；制备的具体步骤如下：