专利名称：以铝为基的彩色复合材料的制作方法
技术领域：
本发明属于铝基复合材料领域，具体涉及一种以铝为基质添加硅胶的彩色复合材料。
背景技术：
铝是地球上最丰富的资源之一，它广泛应用于国民经济建设的各个领域。铝作为装饰材料、建筑材料(如铝合金门窗)、车用材料和包装材料其应用极为广泛。铝是银白色的，为了使铝具有各种表面颜色，通常采用表面涂层和氧化着色处理两种方法，这些方法只是在铝表面附着几个微米色彩层(如通过氧化着色处理)，极易磨损和被腐蚀。严格意义上说，上述两种方式得到的铝表面色彩不是彩色铝合金。从生产的角度来说，通过氧化着色处理得到的铝表面彩色膜需要大量的酸、碱溶液，而废弃的酸、碱溶液对环境也造成了很大的污染，这与国家环保要求相违背。对酸、碱溶液的处理也相应增加生产成本。另外，随着国内外装饰材料、建筑材料和包装材料的发展，对材料的使用性能要求也越来越高，需要经济、安全和美观。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有色彩的以铝为基的彩色复合材料，以满足人们新材料外观色彩的需求同时提供一种彩色铝。
本发明的技术方案为以铝为基的彩色复合材料，其原料由铝和变色硅胶组成，其中铝含量为45～90％，硅胶含量为10％～55％。
所述硅胶的粒度直径大小为0.2mm～2.8mm。
所述硅胶为蓝色硅胶和/或彩色变色硅胶。
变色硅胶是一种非金属材料，主要成份为二氧化硅。变色硅胶有许多种，在这里我们使用变色硅胶中的两种，即蓝色硅胶和彩色变色硅胶。蓝色硅胶外观为蓝色或浅蓝色玻璃状颗粒，具有吸湿后自身颜色由蓝色变红色的特性；彩色变色硅胶分为紫色(YY9-1)、橘红色(YY9-2)或黄色(YY9-3)三种型号，颜色随湿度不同而变化。将变色硅胶加热至温度达1300K也不改变其外观颜色。变色硅胶主要用于干燥并指示干燥程度或湿度，广泛应用于航空业、军工业、精密仪器、医药、石油化工、食品、服装、皮革、家电等。它吸湿改变颜色后，加热可以使其恢复原来颜色从而可重复使用。
按照加入的变色硅胶的种类和百分重量不同，可使铝基复合材料的颜色有蓝色、紫色、橘红色、黄色或是蓝色与紫色、橘红色和黄色的混合色。同时材料内外均为这样的色彩。而上述材料也能满足强度要求。该材料本质上它不同于传统的通过阳极氧化着色获得的彩色铝合金表面。
将硅胶与铝一起经过熔炼、铸造得到铝基彩色复合材料的铸锭，同时还可进行后续的挤压或轧制得到各种型材。同时，也可以将上述硅胶与铝和其他元素一起进行熔炼，制成彩色复合铝合金。其配制方法为将变色硅胶粉碎至0.2mm～2.8mm粒度的小颗粒，加入到温度为900～980K熔化的铝液中，浇注成含变色硅胶的彩色铝锭。将该铝锭加热至低于773K保温2小时以上，然后缓慢冷却，便得到所需要的彩色铝基复合材料锭。
具体实施例方式
将变色硅胶粉碎至0.2mm～2.8mm粒度的小颗粒备用。硅胶可采用蓝色硅胶、彩色变色硅胶中的紫色硅胶(YY9-1)、橘红色硅胶(YY9-2)或黄色硅胶(YY9-3)中的一种或一种以上的组合。
实施例1将2号工业铝锭破碎，置入973K的熔炼炉中熔化，并加入平均直径为0.9mm的蓝色硅胶，加入量约为9％(占复合材料总重量百分量)，浇注成锭。空气中冷却。然后再置入723K的退火炉中保温1小时，并于空气中冷却。切削该锭表面层约2mm。在573K热轧至1.9mm，其板材为蓝色的铝基复合材料，平均抗拉强度为115MPa。若板材表面有水，则板材呈浅红色。
实施例2将2号工业铝锭破碎，置入973K的熔炼炉中熔化，并加入平均直径为0.9mm的蓝色硅胶，加入量约为20％(占复合材料总重量百分量)，浇注成锭。空气中冷却。然后再置入723K的退火炉中保温1小时，并于空气中冷却。切削该锭表面层约2mm。在573K热轧至1.9mm，其板材为天兰色的铝基复合材料，平均抗拉强度为96MPa。若板材表面有水，则板材呈浅淡红色。
实施例3将2号工业铝锭破碎，置入973K的熔炼炉中熔化，并加入平均直径为0.9mm的蓝色硅胶，加入量约为37％(占复合材料总重量百分量)，浇注成锭。空气中冷却。然后再置入723K的退火炉中保温1小时，并于空气中冷却。切削该锭表面层约2mm。在573K热轧至1.7mm，平均抗拉强度为86MPa。同时板材为天兰色的铝基复合材料，其色泽较实例1更均匀更深的兰色。若板材表面有水，则板材呈浅淡红色。
实施例4将2号工业铝锭破碎，置入973K的熔炼炉中熔化，并加入平均直径为0.9mm的蓝色硅胶，加入量约为45％(占复合材料总重量百分量)，浇注成锭。空气中冷却。然后再置入723K的退火炉中保温1小时，并于空气中冷却。切削该锭表面层约2mm。在573K热轧至1.9mm，其板材为天兰色的铝基复合材料，平均抗拉强度为72MPa。若板材表面有水，则板材呈浅红色。最终板材色泽较实例1和实例2更深的兰色。
实施例5将2号工业铝锭破碎，置入973K的熔炼炉中熔化，并加入平均直径为0.2mm的蓝色硅胶，加入量约为55％(占复合材料总重量百分量)，浇注成锭。空气中冷却。然后再置入723K的退火炉中保温1小时，并于空气中冷却。切削该锭表面层约2mm。在573K热轧至1.9mm，其板材为天兰色的铝基复合材料，平均抗拉强度为65MPa。若板材表面有水，则板材呈浅红色。最终板材色泽较实例1和实例2更深的兰色。
实施例6将2号工业铝锭破碎，置入973K的熔炼炉中熔化，并加入平均直径为1.1mm的外观颜色为紫色的变色硅胶，加入量约为35％(占复合材料总重量百分量)，浇注成锭。空气中冷却。然后再置入743K的退火炉中保温1小时，并于空气中冷却。切削该锭表面层约2mm。在573K热轧至2.0mm，其板材为紫色的铝基复合材料，平均抗拉强度为87MPa。若板材表面有水，则板材呈浅淡色。
实施例7将2号工业铝锭破碎，置入973K的熔炼炉中熔化，并加入平均直径为2.8mm的外观颜色为橘红色硅胶和黄色硅胶的变色硅胶，加入量约为35％(占复合材料总重量百分量)，浇注成锭。空气中冷却。然后再置入743K的退火炉中保温1小时，并于空气中冷却。切削该锭表面层约2mm。在573K热轧至2.0mm，其板材为橘黄色的铝基复合材料，平均抗拉强度为85MPa。若板材表面有水，则板材呈橘黄色。
权利要求
1.一种以铝为基的彩色复合材料，其原料由铝和硅胶组成，其中铝含量为45％～90％，硅胶含量为10％～55％。
2.如权利要求1所述以铝为基的彩色复合材料，其特征是所述硅胶的粒度直径大小为0.2mm～2.8mm。
3.如权利要求1所述以铝为基的彩色复合材料，其特征是所述硅胶为蓝色硅胶和/或彩色变色硅胶。
4.如权利要求1所述以铝为基的彩色复合材料，其特征是所述彩色变色硅胶采用紫色硅胶、橘红色硅胶或黄色硅胶中的一种或一种以上的组合。
全文摘要
本发明公开了一种以铝为基的彩色复合材料。以铝为基的彩色复合材料。其原料由铝和硅胶组成，其中铝含量为45～90％，变色硅胶含量为10％～55％。该材料色彩可以为天兰色、紫色、橘红色、或黄色，含水时为粉红色或浅色。其色彩主要由加入变色硅胶的百分含量以及变色硅胶的种类而定。其特点是以纯铝为基，加入一定量有外观色彩的变色硅胶，通过熔炼、铸造，使这类材料从里至外均为彩色铝基复合材料体，色彩耐磨不易脱落。同时，该复合材料还可以承受轧制、挤压等塑性变形。
文档编号C22C45/08GK1962919SQ20061012511
公开日2007年5月16日 申请日期2006年11月23日 优先权日2006年11月23日
发明者李尧, 杨俊杰, 吴福民 申请人:江汉大学