[发明专利]一种层状周期孔结构铝或铝合金泡沫及其制备方法

权利要求书

1.一种层状周期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：采用孔径0.9～1.2mm、孔隙率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进行干燥，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％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，按照大孔径聚氨酯泡沫与小孔径聚氨酯泡沫相互交替的方式进行搭配，即AB、ABAB、ABABAB......的方式进行搭配，其中，A为大孔径层聚氨酯泡沫，孔径：0.6～0.9mm，孔隙率：81.8～85％，厚度：2.5～5mm；B为小孔径层聚氨酯泡沫，孔径：0.3～0.6mm，孔隙率：79～81.8％，厚度：2.5～5mm，A与B的孔径差为0.3～0.5mm，将搭配得到的层状周期孔结构聚氨酯泡沫放入浇注模中；

(3)反层状周期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周期结构的石膏/聚氨酯泡沫，石膏/聚氨酯泡沫进行干燥、煅烧去除其中的聚氨酯泡沫，获得与目标层状周期孔结构相反的反层状周期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)制备得到的反层状周期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周期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：用水溶去除混合物中的石膏得到平板状的层状周期孔结构铝或铝合金泡沫；

所述铝或铝合金泡沫外观为平板状，结构为层状周期孔结构材料，按照大孔径铝或铝合金泡沫与小孔径铝或铝合金泡沫相互交替的方式进行搭配，即AB、ABAB、ABABAB......的方式进行搭配；其中，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2～6层、总厚度5～30mm。

2.根据权利要求1所述层状周期孔结构铝或铝合金泡沫的制备方法，其特征在于：步骤(1)中干燥条件为：50～80℃干燥25～40min。

3.根据权利要求1所述层状周期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，煅烧条件为：650～710℃焙烧5～6.5h。

4.根据权利要求1所述层状周期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。

5.根据权利要求1所述层状周期孔结构铝或铝合金泡沫的制备方法，其特征在于：步骤(4)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。

6.根据权利要求1所述层状周期孔结构铝或铝合金泡沫的制备方法，其特征在于：步骤(4)铝或铝合金熔体的熔化、保温工艺为：将其加热到高于熔点或液相线温度20～80℃熔化并保温30～60min。