[发明专利]一种隔热金属材料

说明书

本发明涉及金属合金材料领域，具体涉及一种隔热金属材料。所述隔热金属材料由金属材料和隔热材料构成，其中金属材料化学成分的重量百分含量为：Al 8～11％，Mn 6～10％，Y 6～11％，Zn 0.6～1.2％，Si 0.2～0.5％，Zr 0.5～1％，余量为Mg。金属材料中间穿有隔热材料条，将金属材料断开形成断桥。本发明隔热金属材料的制备发方法为先将Mg、Al、Zn、Si等组成的镁合金在溶剂覆盖剂保护下熔化成液体，然后加入Y，Zr和Mn，搅拌，升温至760‑820℃，将液态隔热材料注入合金型材隔热槽内并固化，通过隔热材料将镁合金型材断开的两部分结合在一起的复合方式，最后，在680‑730℃进行精炼与一定的静置孕育后浇注成型，本隔热金属材料具有隔热、隔冷功能。除此之外，还具有优良的保温性能和隔声性能。

技术领域

本发明属于金属合金材料领域，具体涉及一种隔热金属材料。

背景技术

隔热金属是满足建筑节能要求一种新型建筑材料，它是以低热导率的非金属材料连接合金建筑型材制成的具有隔热、隔冷功能的复合材料。它除了具有作为建筑型材所具有的特性外，还具有优良的保温性能和隔声性能。

隔热金属的原理是在金属中间穿入隔热条，隔热型材的生产方式主要有两种，一种是采用隔热条材料与金属材料，通过机械开齿、穿条、滚压等工序形成“隔热桥”，称为隔热型材“穿条式”；另一种是把隔热材料浇注入金属材料的隔热腔体内，经过固化，去除断桥金属等工序形成“隔热桥”，称为“浇注式”隔热型材。隔热型材的内外两面，可以是不同断面的型材，也可以是不同表面处理方式的不同颜色型材。但受地域，气候的影响，避免因隔热材料和金属材料的线膨胀系数的差距很大，在热胀冷缩时二者之间产生较大应力和间隙；同时隔热材料和金属材料组合成一体，一样受力。因此，要求隔热材料还必须有与金属色材料相接近的抗拉强度、抗弯强度，膨胀系数和弹性模量，否则就会使隔热桥遭到断开和破坏。因此，隔热材料的选用是非常重要的。

镁合金按成形工艺可分为铸造镁合金和变形镁合金，两者在成分、组织性能上存在很大差异。铸造镁合金主要用于汽车零件、机件壳罩和电气构件等；变形镁合金主要用于薄板、挤压件和锻件等。铸造镁合金具有如下特性：结晶温度间隔大，体收缩和线收缩大，组织中的共晶体量、比热容、凝固潜热、密度以及液体压头均小，流动性低，拉裂、缩松倾向一般较铸造铝合金大得多。

在镁合金熔炼过程中，由于镁的化学性质活泼，与氧的亲和力很强，且在熔炼温度下具有很高的蒸汽压(700℃，镁的蒸汽压为875Pa，铝为4.19×10^-6Pa)，很容易与空气中的氧气发生反应。因此，在镁合金熔炼过程中，必须采取必要的保护措施。目前主要有两种保护措施：覆盖盐类熔剂和覆盖反应性气体。覆盖盐类溶剂是通过将低熔点的卤盐混合物覆盖在熔体表面，在较低温度下熔化成为液态，在合金液面铺开，阻止镁与空气的接触，从而保护纯镁及镁合金不氧化燃烧，但是，保护熔剂一般由氯盐和氟盐组成，在使用过程中会产生大量有刺激性气味的盐类蒸汽(如HCl、Cl₂)和熔剂夹杂，对周围环境和合金力学性能造成破坏。同时由于熔剂的密度较大会逐渐下沉，需要不断添加。使用过程中释放出大量有害气体，污染环境、腐蚀厂房严重。因此，研究新型的覆盖、精炼效果好且无公害的镁合金熔剂是一项重要课题。覆盖反应性气体法是在镁合金液的表面覆盖一层能与镁反应生成致密氧化膜的气体，从而隔离空气中的氧。目前常用的保护气体是中性气体或SO₂，但当SO₂从气氛中消失时，该表面就会破裂，镁熔体即发生燃烧。同时，SO₂气体本身具有较强的腐蚀性与刺激性，对熔炼设备与操作人员带来安全危害。同时如果使用N₂话，其与镁反应生成Mg3N2，该膜疏松多孔，不能阻止反应继续进行，当搅动时，会混入，形成非金属夹杂物。因此，需要寻找更加绿色环保，操作简便的镁合金熔炼保护方法。

发明内容