[发明专利]一种层状梯度孔结构铝或铝合金泡沫及其制备方法

权利要求书

1.一种层状梯度孔结构铝或铝合金泡沫的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)聚氨酯泡沫孔结构调控：将孔径为0.9～1.2mm，孔隙率为88～91％的聚氨酯泡沫置于水溶型聚氨酯乳液中浸渍10～25min，浸渍后的聚氨酯泡沫在干燥箱中于50～80℃干燥25～40min，重复上述浸渍工艺2～4次，对聚氨酯泡沫的孔径及孔隙率进行调控，得到孔径0.3～0.9mm、孔隙率79～85％、厚度为2.5～5mm的聚氨酯泡沫；

(2)聚氨酯泡沫层状搭配：将步骤(1)得到的厚度相同的聚氨酯泡沫，按照孔径由大到小依次叠加的方式进行搭配，层数为3～6层，相邻层间孔径差0.1～0.3mm，第一层的孔径为0.5～0.9mm，将搭配得到的层状梯度孔结构聚氨酯泡沫放入浇注模中；

(3)反层状梯度孔结构渗流前驱体制备：将石膏浆料倒入浇注模中并使其充满聚氨酯泡沫的孔隙，石膏浆料固化后得到层状梯度结构的石膏/聚氨酯泡沫，石膏/聚氨酯泡沫干燥、焙烧后去除其中的聚氨酯泡沫，获得与目标层状梯度孔结构相反的反层状梯度孔结构石膏渗流前驱体；

(4)渗流、水溶除石膏

①渗流：将步骤(3)制备得到的反层状梯度孔结构石膏渗流前驱体放入渗流模具，预热后利用正压或负压，将铝或铝合金熔体渗入反层状梯度孔结构石膏渗流前驱体孔隙中，得到铝或铝合金与石膏的混合物；

②水溶除石膏：用水溶除混合物中的石膏，得到外观为平板状的层状梯度孔结构铝或铝合金泡沫；

所述层状梯度孔结构铝或铝合金泡沫由多层孔结构铝或铝合金材料组成，各层材料的孔径逐渐减小，整体为平板状，单层孔径为0.3～0.9mm、单层孔隙率为79～85％、单层厚度为2.5～5mm、层数为3～6层、总厚度为7.5～30mm，相邻层间孔径差0.1～0.3mm。

2.根据权利要求1所述层状梯度孔结构铝或铝合金泡沫的制备方法，其特征在于：步骤(3)中干燥条件为：50～80℃干燥4～5.5h，焙烧条件为：650～710℃焙烧5～6.5h。

3.根据权利要求1所述层状梯度孔结构铝或铝合金泡沫的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述石膏浆料配方为：石膏粉：37.5～45wt％，MgSO₄：2～5wt％，铝矾土：3～7.5wt％，余量为去离子水。

4.根据权利要求1所述层状梯度孔结构铝或铝合金泡沫的制备方法，其特征在于：步骤(4)中预热工艺为：将装有渗流前驱体的渗流模具加热到540～570℃保温20～50min。

5.根据权利要求1所述层状梯度孔结构铝或铝合金泡沫的制备方法，其特征在于：步骤(4)铝或铝合金熔体得到熔化、保温工艺为：将铝或铝合金加热到高于熔点或液相线温度20～80℃熔化并保温30～60min。