[发明专利]一种夹心结构的泡沫铝及其制备方法

说明书

本发明提供了一种夹心结构的泡沫铝的制备方法，属于有色金属技术领域。所述方法包括以下步骤：将铝合金粉与发泡剂和增稠剂混合，经过热压或热挤压后，将制备好的发泡前躯体置于具有排气孔的铝合金空腔型材中，涂抹助焊剂，预热后进行发泡，得到夹心结构的泡沫铝。本发明还提供了一种由所述方法制备的夹心结构的泡沫铝，所述泡沫铝可以是异型件。所述方法的优势是利用排气孔控制泡沫铝的完整填充，利用助焊剂提高界面结合质量，利用预热提高发泡温度的均匀性，最终实现完整填充且界面结合良好的具有夹心结构的泡沫铝材料。

技术领域

本发明属于有色金属技术领域，具体涉及一种夹心结构的泡沫铝及其制备方法。

背景技术

夹心结构的泡沫铝具有减振性能好、消声效果好、电磁屏蔽性能高等优异性能，特别是在力学上还具有密度低、比强度高、比刚度高、能量吸收能力好等优点。

夹心结构的泡沫铝是近20年发展起来的一种结构新颖、应用范围广的多功能新型材料。通常的夹心结构的泡沫铝件的制备方法是将泡沫铝加工成型后以和实体板材胶粘的方式进行连接。但是这种方法存在界面结合性能较差、长期使用胶易老化、对于复杂形状难以制备等等问题。严重限制了制备高性能复杂异型的夹心结构的泡沫铝件。近年来在粉末冶金法的基础上开发了一体化发泡技术，将压实的发泡前躯体置于实体铝合金空腔内发泡，可以实现异型件的一体化发泡，具有流程短、近净成形、界面冶金结合的优势。

然而该方法起步较晚，现有技术的方法制备夹心结构的泡沫铝依旧存在如下问题：由于异型泡沫铝件的受热难以均匀，发泡的升温过程难以均匀，易存在发泡不均匀的问题。由于发泡之前发泡前躯体和实体铝合金板没有充分接触，在加热过程中表面氧化严重，造成实体铝合金板和泡沫铝之间的氧化膜难以打破，难以实现冶金结合。实体铝合金空腔内存在气体，一些部位的气体无法排除，造成泡沫铝填充不完整。这些问题使得夹心结构的泡沫铝件中的泡沫铝孔径均匀性较差，界面结合较差，存在不发泡死角等缺陷，严重影响产品质量。同时造成生产工艺不稳定、成品率低等缺陷，特别是对于复杂、尺寸较大的异型件尤其严重。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种夹心结构的泡沫铝及其制备方法，利用铝合金实体的排气孔控制泡沫铝的完整填充，利用助焊剂提高界面结合质量，利用预热提高发泡温度的均匀性，最终实现完整填充且界面结合良好的具有夹心结构的泡沫铝材料。

本发明的目的是通过提供一种夹心结构的泡沫铝的制备方法而实现，所述方法包括以下步骤：将铝合金粉与发泡剂和增稠剂混合，经过热压或热挤压后，将制备好的发泡前躯体置于具有排气孔的铝合金空腔型材中，涂抹助焊剂，预热后进行发泡，得到夹心结构的泡沫铝。

具体地，本发明提供了一种夹心结构的泡沫铝的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将铝合金粉与发泡剂和增稠剂进行混粉，得到混合粉体；

(2)对所述混合粉体进行热压或热挤压，得到发泡前躯体；

(3)将铝合金实体进行成型、打孔，得到铝合金空腔型材；

(4)对所述发泡前躯体和/或所述铝合金空腔型材涂抹助焊剂；

(5)将所述发泡前躯体置于所述铝合金空腔型材内，预热；

(6)对预热好的发泡前躯体和铝合金空腔型材进行发泡，得到所述夹心结构的泡沫铝。

步骤(1)中按照重量份数计，所述铝合金粉为94-98.5份，所述发泡剂为1-3份TiH₂粉，所述增稠剂为0.5-3份MnO₂粉或Mg粉。

其中，所述铝合金粉的组成按照重量份数为5-12份Si、0-8份Cu、0-5份Mg、其余为铝和不可避免的杂质。

步骤(1)中的原材料粉体的目数为200-400目，混粉方式为机械混粉或手工混粉，混粉时间为10-40min。