界面冶金结合泡沫铝板材及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多孔金属泡沫铝板材制备技术领域，特别是涉及一种界面冶金结合泡沫铝三明治结构板材及其制备方法。
【背景技术】
[0002]泡沫铝板材作为一种新型材料板材已经在众多领域得到推广应用，尤其是泡沫铝三明治结构复合板材，因其具有质量轻、强度高、隔热、不燃烧、耐高温、抗电磁干扰等良好的物理、机械性能，可做吸音、结构件等使用，广泛应用于汽车制造业、轨道交通、航空航天等领域，同时具有芯部性能各向同性、成本低等优势。
[0003]现有技术中，制造泡沫铝三明治结构板材的方法主要有以下几种:其一是胶粘结合法，这种方法主要依赖胶粘剂的粘质特性，将致密金属板、纤维增强板等材料与泡沫铝金属复合，在高温或特殊环境下，粘接剂失活老化，对材料性能影响较大，应用中受到很大限制，目前主要用于理石等非金属面层板材的制备；其二是采用轧制-粉末冶金法，申请公布号CN104690275A的中国发明专利申请公开了一种泡沫铝三明治结构的制备方法，该方法根据所需的泡沫铝芯合金成分，将铝粉和其他合金元素粉等材料按一定比例混合后放置于两块面板之间，随后在适当的温度下加热至复合板的芯部熔融，发泡剂分解出气体使铝熔体发泡，得到泡沫铝芯三明治结构。这种方法受致密度的影响较大，且很难应用于大规模生产；其三是采用焊接制备泡沫铝三明治结构板材，申请公布号CN103286404A的中国发明专利申请公开了一种泡沫铝三明治结构材料的制备方法，该方法将钎料与钎剂混合制成粘稠状，涂覆在泡沫铝与铝板的待焊面上组装成待焊结构，整体干燥后，在保护气氛下进行炉内钎焊，得到泡沫铝三明治结构材料，当焊接预处理不当，或选用焊剂与焊材不当，造成焊接不紧密，影响板材性能。轧制-粉末冶金法和焊接法生产的泡沫铝三明治结构板材界面稳定性差，工艺装备复杂。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种通过界面冶金结合形成蒙皮与芯层一体结构的泡沫铝夹芯板；本发明要解决的另一个技术问题是提供一种通过界面冶金结合形成蒙皮与芯层一体结构的泡沫铝夹芯板的制备方法。
[0005]本发明一种界面冶金结合泡沫铝板材的技术方案是:包括泡沫铝芯层，其特征在于，在所述泡沫铝芯层上为均匀的蒙皮层，所述蒙皮层为泡沫铝芯层基体熔融后形成的致密铝板。
[0006]进一步的改进:所述蒙皮层厚度为0.5mm?2mm ;所述泡沫销芯层厚度为5mm?380mmo
[0007]本发明界面冶金结合泡沫铝板制备方法的技术方案是:包括以下步骤:
[0008]a.选料:选择适当密度、孔隙率和厚度的泡沫铝板材作为芯层材料；
[0009]b.预处理:对选择后的泡沫铝芯层板材进行去毛刺和表面清洁处理；
[0010]C.界面加热:将预处理后的泡沫铝芯层板材准备进行处理的面置于界面加热炉的界面加热平台之上加热；
[0011]d.加压形成蒙皮层:将限位块置于正在加热的泡沫铝芯层板材之上，通过压力机械对限位块均匀施加静压力，在泡沫铝芯层板材表面形成与芯层一体的蒙皮层；
[0012]e.抛光:对成型的界面冶金结合泡沫铝板材表面进行抛光处理；
[0013]f.切边:对抛光完成的界面冶金结合泡沫铝板材进行切边处理。
[0014]进一步的改进:所述界面加热温度为1150?1250°C ;所述加压静压力1.0?5.0Mpa0
[0015]本发明的有益效果是:采用界面冶金方法，选择一定密度和厚度的泡沫铝板，在不改变泡沫铝本身孔隙结构的前提下，通过对泡沫铝芯层加热、加压，使泡沫铝表面形成致密金属蒙皮层，泡沫铝芯部和泡沫铝界面蒙皮为共熔体，实现了蒙皮与芯层一体结构，提高了泡沫铝板夹心结构板材性能的稳定性，并保持了泡沫铝三明治结构的优良特性。同时具有工艺装备简单，适合批量化生产的特点。
【附图说明】
[0016]图1为本发明界面冶金结合泡沫铝板材剖面示意图；
[0017]图2为本发明界面冶金结合泡沫铝板材制备方法示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
[0019]如图1所示，界面冶金结合泡沫铝板3包括泡沫铝芯层2，在所述泡沫铝芯层2上为均匀的蒙皮层1，所述蒙皮层I为泡沫铝芯层2基体熔融后形成的致密铝板。所述蒙皮层I可以在泡沫铝芯层2板材的一面形成，也可以在泡沫铝芯层2板材的两面形成。所述泡沫铝芯2密度为0.15?1.0g/cm3、厚度为5mm?380mm孔隙率均匀的板材。所述蒙皮层I厚度为0.5mm?2mm。
[0020]如图2所示，蒙皮通过以下步骤形成:选择适当密度、孔隙率和厚度的泡沫铝板材作为芯层材料；对选择后的泡沫铝芯层2板材进行去毛刺和表面清洁处理；将预处理后的泡沫铝芯层2板材准备进行处理的面置于界面加热炉5的界面加热平台4之上加热；将限位块6置于正在加热的泡沫铝芯层2板材之上，通过压力机械对限位块6均匀施加静压力F，在泡沫铝芯层2板材表面形成与芯层一体的蒙皮层I。对成型的界面冶金结合泡沫铝板材3表面进行抛光处理，还可以进行对抛光处理完的泡沫铝蒙皮面覆膜加以保护，对抛光完成的界面冶金结合泡沫铝板材进行切边处理。
[0021]界面冶金结合泡沫铝板材制备是重要基础，可以通过选择芯层板材的密度、孔隙率、厚度等参数来控制蒙皮厚度。界面加热温度控制在1150?1250°C，静压力控制在1.0?5.0Mpa，这样可以更好的控制界面冶金结合泡沫铝板材蒙皮的均匀性，并不会破坏泡沫铝芯层泡沫体的结构。泡沫铝板材表面抛光处理是一个必要的特殊工序，以保证界面冶金板材表面的光整度，达到最低表面粗糙度Ra0.4的要求，抛光过程应该采取强制防护措施，以避免操作过程中的安全事故。还