专利名称：一种通孔泡沫铝的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种通孔泡沬铝的制备方法，属于多孔泡沫金属材料领域。
背景技术：
通孔泡沫铝具有高比表面、吸音、保温、隔热、渗透、过滤、能量吸收等 特性，在催化、化工、能源、环保、噪音控制、缓冲减震等领域有巨大的巿场 潜力。
目前，公知的通孔泡沫钼的制备方法主要有渗流铸造法和电沉积烧结法， 这两种制备方法都存在工艺复杂、成本高的不足，而且都釆用了泡沬塑料(如
聚氨酯)或NaCl为前躯体，在成孔过程中(后)通过加热将泡沬塑料燃烧去 除或将NaCl用水溶除，这样易造成环境污染，并增加了成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种通孔泡沬铝的制备方法，具有泡沫 铝结构可控、工艺简单、低成本、材料可循环利用、不污染环境的特点，可实 现工业化生产。
本发明所釆用的方案是釆用熔点低于铝或铝合金的不同直径的铅或锌金 属球经混合、烧结后获得前驱体，铝或铝合金为渗流体，通过压力渗流的方法 将渗流体渗入到前驱体中，冷却得到复合体，加热复合体使前驱体金属铅或锌 从复合体中熔除，得到通孔泡沫铝。
本发明的具体技术方案是前驱体大金属球的直径在lmm 5mm间，小 金属球的直径在0.1mm 0.5mm,大小球体积比3:1 11:1;前驱体金属球在 混合时，在混料机中以50rpm 300rpm的转速混合10min. 70min.;金属铅或 锌球的烧结温度为其熔点的0.3倍 0.9倍，在氩气保护下烧结10 min. 180min.，金属球烧结体在渗流前于其熔点的0.3倍 0.9倍的温度预热5 min. lOOmin.;铝或铝合金基体的熔化温度比其熔点高50。C 40(TC，熔化保温时间 20min. 100min.;压力渗流时控制渗流压力为5MPa 100MPa,渗流温度比基 体金属熔化温度低5°C 10°C,渗流速度为0.1 mm/s 10mm/s，渗流后的复合 体水冷却；前驱体熔除温度比前驱体金属的熔点高50°C 150°C,熔除时间 10min. 100min.,熔除后釆用空冷。
前驱体金属大小球分别采用两种不同直径规格的金属球，大小球的体积比 根据具体需要的孔隙率、孔径确定。
从复合体中熔除后的前驱体金属铅或锌可回收循环利用。
本发明的有益效果是(l)利用了不同金属的熔点差，以较低熔点的铅或 锌球烧结体为前驱体，较高熔点的铝或铝合金为渗流体，通过一次渗流复模的
方法实现了通孔泡沬铝的制备，获得的通孔泡沬铝的孔隙率为80% 98%，孔 径范围为0.1mm 5mm。具有泡沬铝结构可控、工艺简单、低成本、材料可循 环利用、不污染环境的特点。(2)设备条件简单，能实现规模化生产。
图l为本发明工艺流程示意图。
具体实施方式
实施例一
锌球(大球直径2mm、小球直径0.3mm，大小球体积比5:1 )在混料机内混 合均匀(转速120rpm,混合时间30min.;)后，放入氩气保护的烧结炉中进 行烧结(烧结温度320°C，烧结时间25min.)获得锌渗流前驱体，将烧结的锌 渗流前驱体预热(预热温度280°C,预热时间10min.)备用。同时，纯铝在石 墨坩锅中加热到75(TC熔化、保温30min.，通过压力渗流(渗流压力6MPa, 渗流体温度740°C,渗流速度2mm/s)，渗流后的复合体水冷却得到铝和锌 前驱体的复合体，将此复合体进行加热熔除锌(加热温度560°C，熔除时间 25min.)，空冷后得到孔隙率89%、孔径范围0.3mm 2mm的泡沫纯铝。 实施例二
锌球(大球直径3mm、小球直径0.2mm，大小球体积比ll:l )在混料机内 混合均匀(转速150rpm,混合时间20min.;)后，放入氩气保护的烧结炉中 在进行烧结(烧结温度300°C,烧结时间30min.)获得锌渗流前驱体，将烧结 的锌渗流前驱体预热(预热温度250°C,预热时间lOmin.)备用。同时，ZLD104 合金在石墨坩锅中加热到690'C熔化、保温30min.,通过压力渗流(渗流压力 9MPa，渗流体温度680°C,渗流速度2.5mm/s.)，渗流后的复合体水冷却得 到铝合金和锌前驱体的复合体，将此复合体进行加热熔除锌(加热温度550°C， 熔除时间30min.),空冷后得到孔隙率80%、孔径范围0.2mm 3mm的泡沬 ZLD104合金。 实施例三
铅球(大球直径5mm、小球直径0.2mm,大小球体积比3:1)在混料机内 混合均匀(转速200rpm,混合时间15min.;)后，放入氩气保护的烧结炉中 在进行烧结(烧结温度260°C，烧结时间50min.)获得铅渗流前驱体，将烧
结的铅渗流前驱体预热(预热温度220°C，预热时间lOmin.)备用。同时， AlSil2合金在石墨坩锅中加热熔化(加热温度650。C,保温时间30min.)，通过 压力渗流(渗流压力12MPa,渗流体温度640°C,渗流速度3mm/s )，渗 流后的复合体水冷却得到铝合金和铅前驱体的复合体，将此复合体进行加热熔 除铅(加热温度450°C，熔除时间20min.),空冷后得到孔隙率98%、孔径范 围0.2 mm 5mm的泡沬AlSil2合金。
权利要求
1、一种通孔泡沫铝的制备方法，其特征是采用熔点低于铝或铝合金的不同直径的铅或锌金属球经混合、烧结后获得前驱体，铝或铝合金为渗流体，通过压力渗流的方法将渗流体渗入到前驱体中，冷却得到复合体，加热复合体使前驱体金属铅或锌从复合体中熔除，得到通孔泡沫铝。
2、 根据权利要求l所述的通孔泡沫铝的制备方法，其特征是前驱体大金 属球的直径在lmm 5mm间，小金属球的直径在0.1mm 0.5mm,大小球体积 比3:1 11:1;前驱体金属球在混合时，在混料机中以50rpm 300rpm的转速 混合10min. 70min.;金属铅或锌球的烧结温度为其熔点的0.3 0.9倍，在氩 气保护下烧结10 min. 180min.，金属球烧结体在渗流前于其熔点的0.3 0.9 倍的温度预热5min. 100min.;铝或铝合金基体的熔化温度比其熔点高50°C 400°C,熔化保温时间20 min. 100min.;压力渗流时控制渗流压力为5MPa 100MPa,渗流温度比基体金属熔化温度低5°C 10°C，渗流速度为0.1 mm/s 10mm/s,渗流后的复合体水冷却；前驱体熔除温度比前驱体金属的熔点高 50°C 150°C，熔除时间10min. 100min.，熔除后采用空冷。
3、 根据权利要求2所述的通孔泡沬铝的制备方法，其特征是前驱体金属 大小球分别采用两种不同直径规格的金属球，大小球的直径及具体体积比根据 需要的孔隙率、孔径确定。
4、 根据权利要求3所述的通孔泡沬铝的制备方法，其特征是从复合体中 熔除后的前驱体金属铅或锌回收循环利用。
全文摘要
一种通孔泡沫铝的制备方法。本发明采用熔点低于铝或铝合金的不同直径的金属铅或锌球经混合、烧结获得前驱体，铝或铝合金为渗流体，通过压力渗流的方法渗入到前驱体中，冷却得到复合体，加热复合体使前驱体金属从复合体中熔除，得到通孔泡沫铝。本发明具有泡沫铝结构可控、工艺简单、低成本、材料可循环利用、不污染环境的特点，可实现工业化生产。
文档编号C22C1/08GK101182606SQ20071006644
公开日2008年5月21日 申请日期2007年12月12日 优先权日2007年12月12日
发明者芸 周, 左孝青, 斌 张, 陆建生 申请人:昆明理工大学