[发明专利]泡沫金属制备装置、制备方法及泡沫金属

说明书

本发明提供一种泡沫金属制备装置，包括砂型模具和真空系统，所述砂型模具的内部设有型腔、金属液浇道和气孔腔；所述型腔用于容置预制体和金属液；所述气孔腔的一端与所述型腔的顶部连通，另一端与所述真空系统连通；所述金属液浇道的一端与所述型腔的底部或所述型腔的靠近所述底部的侧面连通，另一端与所述砂型模具的外部连通，所述金属液能够通过所述金属液浇道由所述型腔的所述底部渗流至所述型腔的所述顶部。本发明提供一种泡沫金属制备方法。本发明提供一种泡沫金属。

技术领域

本发明涉及泡沫金属技术领域，特别是涉及泡沫金属制备装置、制备方法及泡沫金属。

背景技术

泡沫金属是指金属基体内分布着孔隙的新型材料，其具备两个方面的要素，一是材料中包含大量的孔隙，二是所含孔隙被用来满足某种或某些设计要求以达到所期望的使用性能指标。泡沫金属中的孔隙为功能相，用于优化材料的性能，按孔隙结构特征可分为闭孔泡沫和开孔泡沫。闭孔泡沫金属的泡孔相互隔离而独立存在；开孔泡沫金属的泡孔与泡孔以及泡孔与大气之间都是连通的，更多被用于过滤、散热、吸音降噪以及电磁屏蔽材料。开孔泡沫金属作为结构材料，具有密度小、比强度和比刚度高、能量吸收性能好的特点；而作为功能材料，则具有吸声隔音、防火阻燃、电磁屏蔽性能好、易加工回收利用等特点。因此开孔泡沫金属在汽车制造、航空航天、船舶制造、建筑装饰、轨道交通等领域都有广阔的应用前景。

开孔泡沫金属制备方法主要有渗流铸造法、熔模铸造法、粉末冶金法、金属沉积法等，在用颗粒渗流法制备多孔金属过程中，存在以下不足：(1)容易产生渗流不足、中间缺陷、渗流过度等缺陷，成品率不高，导致大量原料浪费；(2)操作难度大。如压力渗流时，底部需要开排气孔从而达到排除渗流过程中填料粒子之间间隙的空气的目的，但往往随之而来的是排气的同时会带来金属液渗漏的风险，很难控制既能顺利排气又能避免金属液渗漏；如真空渗流时，渗流结束时间不好确定，金属液可能还没完成渗流就被吸走。

发明内容

基于此，有必要针对传统泡沫金属制备过程中渗流不均匀的问题，提供一种泡沫金属制备装置、制备方法及泡沫金属。

一种泡沫金属制备装置，包括砂型模具和真空系统，所述砂型模具的内部设有型腔、金属液浇道和气孔腔；

所述型腔用于容置预制体和金属液；

所述气孔腔的一端与所述型腔的顶部连通，另一端与所述真空系统连通；

所述金属液浇道的一端与所述型腔的底部或所述型腔的靠近所述底部的侧面连通，另一端与所述砂型模具的外部连通，所述金属液能够通过所述金属液浇道由所述型腔的所述底部渗流至所述型腔的所述顶部。

在其中一个实施例中，所述砂型模具为分体式结构，包括第一砂型体和第二砂型体，所述第一砂型体的第一表面的形状与所述第二砂型体的第二表面的形状基本匹配，所述气孔腔贯穿所述第一砂型体并且所述气孔腔的所述一端设于所述第一表面，所述型腔设于所述第二砂型体的所述第二表面。

在其中一个实施例中，所述泡沫金属制备装置包括多孔隔板，所述多孔隔板设置于所述型腔中，将所述型腔分隔为预制体容置室和金属液储存室，所述预制体容置室和所述金属液储存室分别设置在所述型腔的所述顶部和所述底部。

在其中一个实施例中，所述金属液浇道与所述金属液储存室连通。

在其中一个实施例中，所述真空系统包括真空泵、真空罐和真空罩，所述真空罩包括管体部和罩体部，所述管体部与所述真空罐连接，所述罩体部用于将所述气孔腔的所述另一端覆盖并密封。

在其中一个实施例中，所述气孔腔基本沿所述型腔的所述顶部向所述型腔的所述底部方向延伸。

一种泡沫金属制备方法，采用所述的泡沫金属制备装置，并包括：

将预热后的所述预制体放置于所述型腔中密封，所述预制体为无机盐颗粒烧结形成的多孔状结构；