[发明专利]一种耐高温泡沫铝材料的制备方法

说明书

一种耐高温泡沫铝材料的制备方法，属于泡沫金属材料制备技术领域；制备方法：1)将原料熔化后加入增粘剂对铝液增粘；2)在发泡腔内，恒定温度下向铝液中加入发泡剂，且使其均匀分散；3)均匀分散后将发泡腔密闭并通入惰性气体，控制发泡腔恒定温度且恒定压力，直至泡沫体达到最大膨胀高度；4)保持发泡腔内压力不变，将泡沫体冷却至凝固后，释放压力，获得泡沫铝。本发明方法制备的泡沫铝，平均孔径范围为0.5～2.0mm；制得泡沫铝耐高温性能良好。

技术领域

本发明属于泡沫金属材料制备技术领域，具体涉及一种耐高温泡沫铝材料的制备方法。

背景技术

泡沫铝是一种以纯铝或铝合金为基体的多孔金属材料，是一种低密度的轻量化材料，并具有消声减振、吸能防爆和电磁屏蔽等多项特性。泡沫铝的力学性能取决于其基体成分和泡孔结构，常规方法制备的泡沫铝孔径为3～8mm，且分布不均。孔结构不均造成泡沫铝的压缩平台强度远低于理论预测值，并存在明显的分散性。因此，采用新的制备技术改善泡沫铝孔径大小和均匀性是推广泡沫铝在汽车制造和国防安全等对产品力学性能稳定性有较高要求领域应用的必要条件。

发明内容

针对以上问题，本发明提出一种耐高温泡沫铝材料的制备方法，该方法采用正压发泡增强泡沫体的稳定性，减小了孔结构缺陷对泡沫铝压缩强度及其稳定性的不利影响，提升了泡沫铝的耐高温性能。

本发明的耐高温泡沫铝材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，铝液增粘：

将铝基原料熔化后，加入增粘剂钙对铝液增粘；其中，增粘剂的用量为原料质量的3.5～4.0wt.％；

步骤2，加入发泡剂：

将铝液置入发泡腔内，在710～720℃温度下加入发泡剂氢化钛，并使泡剂在铝液内均匀分散；

步骤3，正压发泡：

当发泡剂在铝液内均匀分散后，迅速将发泡腔密闭并通入惰性气体，控制发泡腔恒定温度，且恒定压力为0.35～0.55MPa，直至泡沫体达到最大膨胀高度；

步骤4，带压冷却：

保持发泡腔内压力不变，将泡沫体随发泡腔冷却，释放压力，获得耐高温泡沫铝材料。

上述的耐高温泡沫铝材料的制备方法，其中：

所述步骤2中，加入发泡剂的质量为原料质量的0.5～0.8％。

所述步骤4中，制得泡沫铝的平均孔径可控范围为0.5～2.0mm。

本发明的耐高温泡沫铝材料的制备方法，与现有技术比较，其优点如下：

在正压力下，发泡剂分解变慢，泡沫体稳定性增强，达到最大膨胀高度后可长时间保持不塌缩，使操作过程可控性增强；由于重力排液速度与孔径的平方呈正比，减小气泡孔径后可显著降低重力排液，从而提升产品的成材率；泡沫金属在作为轻质结构材料应用时的一个显著缺点是由孔结构的不均匀性造成的力学性能明显的分散性。采用本发明工艺制得的小孔径泡沫铝减小了单个孔结构缺陷对整体力学性能的影响，提高了耐热性能。

具体实施方式

实施例1

一种耐高温泡沫铝材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，铝液增粘：

将铝基原料熔化后，加入增粘剂钙对铝液增粘；其中，增粘剂的用量为原料质量的3.5wt.％；

步骤2，加入发泡剂：

将铝液置入发泡腔内，在710℃温度下加入发泡剂氢化钛，并使泡剂在铝液内均匀分散；其中，加入发泡剂的质量为原料质量的0.5％；