一种基于无机隔热条的断桥结构铝合金型材的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及铝合金型材技术领域，尤其涉及一种基于无机隔热条的断桥结构铝合金型材。
【背景技术】
[0002]我国铝合金门窗和幕墙生产、消费大国，各年竣工的铝合金门窗和幕墙数量大，其主要构成铝合金型材的用量也很大。由于铝合金导热系数大，节能效果差，能源浪费严重，不符合隔热隔音、轻质的要求。随着科技与工程技术的发展，断桥铝门窗具有重量轻、强度高、刚性好、耐腐无毒、防火性能优异、采光面积大、装饰效果好、使用寿命长等特点，广泛为社会所接受。但其缺点还是导热系数比较大，保温隔热条性能差。在断桥铝门窗的铝合金型材的第一铝型材、第二铝型材之间设置隔热条得到断桥结构铝合金隔热型材弥补了断桥铝的固有缺点，新型断桥隔热条断桥铝门窗逐渐被人们认可。断桥结构铝合金隔热型材中的第一铝型材、第二铝型材在断桥铝门窗中为主要受力点，两个铝型材之间的隔热条起连接作用，使用环境决定了隔热条需具备一定的力学性能及稳定性，与两侧的铝型材都要有适当的连接力;并且隔热条还需具有优异的隔热隔音效果;现有隔热条为有机材料。
[0003]现有断桥结构铝合金隔热型材中，隔热条一般为两条或者两条以上，很少有单条的报道。虽然两条或者多条隔热条结构铝合金制作成本高，且制造工序繁杂，单条隔热条型材结构简单，但是单条隔热条的结构不稳定性难以解决，限制了其应用。有文献提到了单条隔热条结构的断桥铝合金型材，但是其采用的隔热条厚度大，超过了一般采用的两条隔热条的厚度之和；同时为了减轻质量，在单条隔热条上设置了大的空腔;所以其实质还是两条隔热条，只是两条隔热条之间有几个连接点而已，并且如此处理增加了制备复杂度，增加了产品的缺陷点。所以需要开发出真正的适合铝合金门窗的单条断桥结构铝合金隔热型材。
[0004]另外，作为日常生活材料，断桥结构铝合金隔热型材必须具备防火性能，其中的隔热条起着决定作用，现有技术的有机隔热条无法避免不防火这一缺陷；老化是有机材料不可避免的过程，光线刺激、气候的变化、温度的变化、湿度的变化都会促进有机材料的老化，进而导致材料整体性能的下降，大大降低了隔热、隔音效果以及力学性能。断桥结构铝合金隔热型材是多种材料的复合结构体，特别受到热胀冷缩这一自然现象的影响，各材料间不匹配的热膨胀系数导致各结构间的微观异质性越来越强、宏观间隙越来越大，尤其是作为隔热条材料的有机材料，热膨胀系数远高于金属材料，这种不匹配加速了隔热条的老化。
[0005]无机材料具有天生的隔热、耐火、防老化、力学性能优异的特点，但是现有技术无法将其应用于断桥铝合金隔热条，主要存在与两边铝型材无法有效连接的问题。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种基于无机隔热条的断桥结构铝合金型材，其结合金属加工与高分子复合材料技术，设计独特，结构简单，制备方便，具有良好的隔热隔音性能、力学性能、阻燃性能。
[0007]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种基于无机隔热条的断桥结构铝合金型材，由第一铝型材、第二铝型材与长方体型碳化硅隔热条构成;所述长方体型碳化硅隔热条设置在第一铝型材与第二铝型材之间；所述长方体型碳化硅隔热条上表面沿着长方体型碳化硅隔热条长度方向设有碳层与微膨胀涂层;所述微膨胀涂层与碳层位于同一平面，且微膨胀涂层位于碳层两侧;所述碳层的宽度为长方体型碳化硅隔热条宽度的65?70%;所述长方体型碳化硅隔热条下表面沿着长方体型碳化硅隔热条长度方向设有碳层与微膨胀涂层;所述微膨胀涂层与碳层位于同一平面，且微膨胀涂层位于碳层两侧;所述碳层的宽度为长方体型碳化硅隔热条宽度的65?70%;所述长方体型碳化硅隔热条连接铝材的两个面设有凹槽;所述凹槽由插入段与阻隔段组成;所述插入段为规则圆形盲孔结构;所述阻隔段为不规则盲孔结构；所述不规则盲孔结构由大长方体形结构与小长方体形结构组成;所述小长方体形结构位于大长方体形结构外侧;所述圆形盲孔结构与不规则盲孔结构连通;所述第一铝型材内侧设有不规则凸起与正方形凸起;所述正方形凸起上设有隔热条卡槽;所述第二铝型材内侧设有长方形凸起;所述长方形凸起上设有隔热条卡槽;所述长方体型碳化硅隔热条设置在第一铝型材的隔热条卡槽与第二铝型材的隔热条卡槽内；所述隔热条卡槽为方形结构，由两侧边与底部组成;所述隔热条卡槽底部设有插件;所述插件由连接杆与设于连接杆一端的圆片组成;所述连接杆另一端位于隔热条卡槽底部。
[0008]本实用新型中，隔热条起到有效地隔热、隔音功能，为长方体型结构，其大小根据铝合金型材选择，一般厚度为10?12毫米。设置单条隔热条可以保证铝合金隔热型材的力学性能的同时，降低了生产难度，减少了生产缺陷，保证了生产品质，还降低了产品的质量。碳化硅材料不仅力学强度好，而且加工性好。本实用新型中，根据使用时候的状态，断桥结构铝合金型材水平放置，长方体型碳化硅隔热条朝上的面为上表面、朝下的面为下表面，两端的面为限位面，与铝材连接的面称为连接面;上表面显出长方体型碳化硅隔热条的长和宽，长方体型碳化硅隔热条的厚度则为高。
[0009]上述长方体型碳化硅隔热条的上下表面沿着长方体型碳化硅隔热条长度方向设有碳层与微膨胀涂层，即碳层与微膨胀涂层的长度与长方体型碳化硅隔热条长度一致，碳层的宽度为长方体型碳化硅隔热条宽度的65?70%，微膨胀涂层位于碳层两侧，微膨胀涂层与碳层位于同一平面，即微膨胀涂层位于隔热条卡槽与长方体型碳化硅隔热条的结合部，碳层可以有效增加碳化硅隔热条的强度，同时形成光滑表面，其可以由芳烃化合物碳化得到。实际制作时，先制备带有凹槽的长方体型碳化硅隔热条或者不带凹槽的长方体型碳化硅隔热条，然后在上下表面涂覆有机化合物，碳化成碳层，在碳层两侧涂覆或者喷涂带有微膨胀微球的有机化合物层形成微膨胀涂层。微膨胀微球在60?80°C下可发生不可逆膨胀，阿克苏诺贝尔公司可以出售该产品。
[0010]长方体型碳化硅隔热条连接铝材的面设有凹槽，长方体型碳化硅隔热条与铝材连接的面由两个，分别连接第一铝型材第二铝型材，因此两个面都设有凹槽；凹槽为整体结构，圆形盲孔结构与不规则盲孔结构连通，用以插入铝材设有的插件同时通过位移对插件形成阻隔，从而有效连接两个铝材与长方体型碳化硅隔热条;规则圆形盲孔结构其实就是圆柱形结构，截面积大小与铝材插件最大截面积一致，高度也与铝材的插件长度一致，可以接受铝材上的插件插入;组成不规则盲孔结构的大长方体形结构与小长方体形结构中，大长方体形结构宽度则为插件顶端圆片的直径、高度为圆片厚度，小长方体形结构宽度与插件的连接杆直径等同，高度与连接杆长度等同，不规则盲孔结构的长度即两个长方体型结构的长度，也就是插件位移的距离没有特别限制，可以根据实际应用确定，最好大于圆片半径;如此设计，插件先完全恰好的插入规则圆形盲孔中，然后沿着不规则盲孔位移，不规则盲孔内大外小，正好与插件配合，从而挡住插件不脱落，可以固定住长方体型碳化硅隔热条与第一第二铝型材;特别是当铝材安装时，铝材两端被墙体或者其他基材阻隔形成限位，长方体型碳化硅隔热条不会再动，由此第一铝型材、长方体型碳化硅隔热条、第二铝型材稳定连接;所述小长方体形结构位于大长方体形结构外侧，是相对于长方体型碳化硅隔热条来说，大长方体形位于内部，小长方体形接近于长方体型碳化硅隔热条与铝材的连接面。凹槽中，高度、截面积等名词为数学图形中圆柱形、长方体的常规状态，比如圆柱形的高度为圆柱体上下底面之间的距离。
[0011]在断桥结构的铝材中，第一铝型材与第二铝型材内侧一般会设有凸起，其实就是一面为铝材主体板的空腔结构，相对于铝材主体板为凸起状态;其中所谓方形凸起是指该凸起的横截面为方形。本实用新型中，不规则凸起的横截面由长线段、四分之一圆弧、短线段以及三分之一圆弧依次连接组成，即四部分首尾相连形成闭环结构；该结构可以有效吸收外界对铝材的冲击，增加铝材整体的抗冲击性能，对防止铝合金门窗脱落很有用。
[0012]上述插件中，圆片的直径为1mm，厚度为0.2mm;连接杆横截面直径为0.5mm，长度为
0.8mm。插件可以与第一铝型材以及第二铝型材一体成型，也可以采用精密加工制备得到。长方体型碳化硅隔热条、隔热条卡槽都为狭长形结构，所以根据安装是的状态，一根铝材上，在同一竖直平面内设置一根插件即可，也包含第一铝型材的插件与第二铝型材的插件不在同一竖直平面;根据力学承受原理，第一铝型材上，插件之间的距离为5?7cm;第二铝型材上，插件之间的距离为6?8cm。插件插入长方体型碳化硅隔热条带有的凹槽中，可以稳定两个铝材与长方体型碳化硅隔热条，同时长方体型碳化硅隔热条上下表面设置的微膨胀涂层在热的作用下微观膨胀，增加长方体型碳化硅