专利名称：一种泡沫金属的制造装置的制作方法
技术领域：
本发明一种泡沫金属的制造装置，属于泡沫金属制造技术领域。
背景技术：
泡沫金属指孔隙度达到90%以上，具有一定强度和刚度的多孔金属。泡沫金属孔隙含量高，孔隙直径可达至毫米级。它的透气性很高，几乎都是连通孔，孔隙表面积大，材料容重很小。泡沫金属的制备有发泡法和电镀法，前者通过向熔体金属添加发泡剂制得泡沫金属；后者通过电沉积工艺在聚氨酯泡沫塑料骨架上复制成泡沫金属。已实用的泡沫金属有里、堡及其合金。泡沫铝及其合金质轻，具有吸音、隔热、减振、吸收冲击能和电磁波等特性，适用于导弹、飞行器和其回收部件的冲击保护层，汽车缓冲器及潜艇制造技术领域。粉末冶金法制造泡沫金属，是在粉末中加入发泡剂(如NH4Cl),烧结时发泡剂挥发，留下孔隙。用电化学沉积法可以制得规则形状孔隙、孔隙率高达95%的泡沫金属，包括以Cu， Ni，NiCrFe, ZnCu, NiCu, NiCrff, NiFe等金属和合金为骨架的泡沫材料。将电化学沉积在多孔体上的金属，经烧结使沉积组分连接成整体。强度达到要求的高孔隙泡沫金属，孔隙利用率高，使用中可以填充更多的物质(如催化齐U、电解质等)。泡沫金属在石油化工、航空航天、环保中用于制造净化、过滤、催化支架、电极等装置。含有泡沫状气孔的金属材料。与一般烧结多孔金属相比，泡沫金属的气孔率更高， 孔径尺寸较大，可达7毫米。由于泡沫金属是由金属基体骨架连续相和气孔分散相或连续相组成的两相复合材料，因此其性质取决于所用金属基体、气孔率和气孔结构，并受制备工艺的影响。通常，泡沫金属的力学性能随气孔率的增加而降低，其导电性、导热性也相应呈指数关系降低。当泡沫金属承受压力时，由于气孔塌陷导致的受力面积增加和材料应变硬化效应，使得泡沫金属具有优异的冲击能量吸收特性。但现有的粉末冶金制造泡沫金属的方法，由于受烧结条件的限制，不适合制造细长物品。电镀法通过电沉积工艺在聚氨酯泡沫塑料骨架上复制成泡沫金属，制品的物理性能较差。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是提供一种可以制造细长金属泡沫，物理性能好的泡沫金属制造装置。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为一种泡沫金属的制造装置，包括坩埚、第一加热陶瓷板、第二加热陶瓷板、第三加热陶瓷板、第一厚铜板、第二厚铜板、第一电磁铁、第二电磁铁、压力盖及搅拌器，所述坩埚为不锈钢密闭压力容器，坩埚形状为长方体，所述坩埚的底部设置有第一加热陶瓷板，坩埚的四周设置有第二加热陶瓷板，第三加热陶瓷板，第一厚铜板，第二厚铜板，所述第二加热陶瓷板与第三加热陶瓷板的位置对称设置，所述第一厚铜板与第二厚铜板的位置对称设置；所述第二加热陶瓷板外侧设置有第一电磁铁，第三加热陶瓷板外侧设置有第二电磁铁，所述第一厚铜板和第二厚铜板上均勻设置有多个电极；
所述坩埚的上方设置有压力盖，所述压力盖两侧设置有充气孔和排气孔，所述充气孔通过导气管与充气泵连接，压力盖两端的下方各固定有一个搅拌器。所述第一加热陶瓷板、第二加热陶瓷板和第三加热陶瓷板内部均设置有加热电阻丝。所述第一厚铜板和第二厚铜板内侧镀有金属镍，与坩埚相接触，所述第一厚铜板和第二厚铜板外侧各设置有一个第四陶瓷板，所述第一厚铜板和第二厚铜板上的电极均置于第四陶瓷板外侧。所述压力盖为四周厚中间薄的不锈钢材料。所述坩埚中充入的气体为氮气，或为氩气，或为空气。本发明与现有技术相比所具有有益效果为本发明中采用电磁场和电流交互作用产生安培力，抵消了金属材料的重力，减少向金属溶液中添加添加剂，提高泡沫金属的质量，并且本发明中所需要的金属熔体的黏度低，发泡更容易，得到的泡沫金属性能更好。
下面结合附图对本发明作进一步说明。图1为本发明的结构示意图。图2为图1的A-A剖视图。图中1为坩埚，2为第一加热陶瓷板，3为第二加热陶瓷板3，4为第三加热陶瓷板，5为第一厚铜板，6为第二厚铜板，7为第一电磁铁，8为第二电磁铁，9为压力盖，10为搅拌器，11为第四陶瓷板。
具体实施例方式如图1、图2所示，1、一种泡沫金属的制造装置，包括坩埚1、第一加热陶瓷板2、 第二加热陶瓷板3、第三加热陶瓷板4、第一厚铜板5、第二厚铜板6、第一电磁铁7、第二电磁铁8、压力盖9及搅拌器10，所述坩埚1为不锈钢密闭压力容器，坩埚1形状为长方体，所述坩埚1的底部设置有第一加热陶瓷板2，坩埚1的四周设置有第二加热陶瓷板3，第三加热陶瓷板4，第一厚铜板5，第二厚铜板6，所述第二加热陶瓷板3与第三加热陶瓷板4的位置对称设置，所述第一厚铜板5与第二厚铜板6的位置对称设置；所述第二加热陶瓷板3外侧设置有第一电磁铁7，第三加热陶瓷板4外侧设置有第二电磁铁8，所述第一厚铜板5和第二厚铜板6上均勻设置有多个电极；
所述坩埚1的上方设置有压力盖9，所述压力盖9两侧设置有充气孔和排气孔，所述充气孔通过导气管与充气泵连接，压力盖9两端的下方各固定有一个搅拌器10。所述第一加热陶瓷板2、第二加热陶瓷板3和第三加热陶瓷板4内部均设置有加热电阻丝9。
所述第一厚铜板5和第二厚铜板6内侧镀有金属镍，与坩埚1相接触，所述第一厚铜板5和第二厚铜板6外侧各设置有一个第四陶瓷板11，所述第一厚铜板5和第二厚铜板 6上的电极均置于第四陶瓷板11外侧。所述压力盖9为四周厚中间薄的不锈钢材料。所述坩埚1中充入的气体为氮气，或为氩气，或为空气。本发明操作时，按以下步骤操进行
第一步，向坩埚1加入金属材料，同时加热第一加热陶瓷板2、第二加热陶瓷板3和第三加热陶瓷板4，加热坩埚1 ；
第二步，待坩埚1的温度加热到660 680°C，坩埚1内金属材料融化成液体溶液，停止加热，保温；
第三步，将第一电磁铁7和第二电磁铁8通电，产生磁场，所述第一电磁铁7为N极，第二电磁铁8为S极；
第四步，将第一厚铜板5与第二厚铜板6通电，使第一厚铜板5与第二厚铜板6之间产生电流，所述第一厚铜板5为正极，第二厚铜板6为负极；
第五步，盖上压力盖9，同时充气泵向坩埚1中充入气体，所述压力盖9两侧下方的搅拌器10开始搅拌，搅拌器10先快速搅拌，然后逐渐减慢；
第六步，待坩埚1内的金属溶液产生均勻泡沫后，拆开第二加热陶瓷板3、第三加热陶瓷板4和第四陶瓷板11，使金属溶液快速冷却。本发明中所用的金属材料为铝，压力盖9的排气孔上设置有排气阀和安全阀，当坩埚1内压力达到一定压力值时，排气阀排气降压，排气阀和安全阀与市场上压力锅上的安全阀和排气阀相同；#埚1四周的陶瓷板均为可拆卸陶瓷板，方便坩埚1的快速冷却。本发明中磁场和电流交互作用产生安培力，已知磁场方向和电流方向根据左手定则，安培力方向与金属材料重力方向相反，抵消掉金属材料的重力，通过向溶液中充入气体产生气泡发泡，不用向金属溶液中添加&H2、CaH2等添加剂，提高了泡沫金属的质量。上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
权利要求
1.一种泡沫金属的制造装置，包括坩埚(10)、第一加热陶瓷板(2)、第二加热陶瓷板 (3)、第三加热陶瓷板(4)、第一厚铜板(5)、第二厚铜板(6)、第一电磁铁(7)、第二电磁铁 (8)、压力盖(9)及搅拌器(10)，其特征在于所述坩埚(1)为不锈钢密闭压力容器，坩埚(1) 形状为长方体，所述坩埚(1)的底部设置有第一加热陶瓷板(2)，坩埚(1)的四周设置有第二加热陶瓷板(3)，第三加热陶瓷板(4)，第一厚铜板(5)，第二厚铜板(6)，所述第二加热陶瓷板(3)与第三加热陶瓷板(4)的位置对称设置，所述第一厚铜板(5)与第二厚铜板(6)的位置对称设置；所述第二加热陶瓷板(3)外侧设置有第一电磁铁(7)，第三加热陶瓷板(4) 外侧设置有第二电磁铁(8)，所述第一厚铜板(5)和第二厚铜板(6)上均勻设置有多个电极；所述坩埚(1)的上方设置有压力盖(9)，所述压力盖(9)两侧设置有充气孔和排气孔， 所述充气孔通过导气管与充气泵连接，压力盖(9)两端的下方各固定有一个搅拌器(10)。
2.根据权利要求1所述一种泡沫金属的制造装置，其特征在于所述第一加热陶瓷板 (2)、第二加热陶瓷板(3)和第三加热陶瓷板(4)内部均设置有加热电阻丝(9)。
3.根据权利要求1或2所述一种泡沫金属的制造装置，其特征在于所述第一厚铜板 (5)和第二厚铜板(6)内侧镀有金属镍，与坩埚(1)相接触，所述第一厚铜板(5)和第二厚铜板(6)外侧各设置有一个第四陶瓷板(11)，所述第一厚铜板(5)和第二厚铜板(6)上的电极均置于第四陶瓷板(11)外侧。
4.根据权利要求3所述一种泡沫金属的制造装置，其特征在于所述压力盖(9)为四周厚中间薄的不锈钢材料。
5.根据权利要求4所述一种泡沫金属的制造方法，其特征在于所述坩埚(1)中充入的气体为氮气，或为氩气，或为空气。
全文摘要
本发明一种泡沫金属的制造装置，属于泡沫金属制造技术领域，所要解决的技术问题是提供一种可以制造细长金属泡沫，物理性能好的泡沫金属制造装置，所采用的技术方案为坩埚为不锈钢密闭压力容器，坩埚形状为长方体，坩埚的底部设置有第一加热陶瓷板，坩埚的四周设置有第二加热陶瓷板，第三加热陶瓷板，第一厚铜板，第二厚铜板，所述第二加热陶瓷板与第三加热陶瓷板的位置对称设置，第一厚铜板与第二厚铜板的位置对称设置；第二加热陶瓷板外侧设置有第一电磁铁，第三加热陶瓷板外侧设置有第二电磁铁，第一厚铜板和第二厚铜板上均匀设置有多个电极，本发明主要用于泡沫金属的制作。
文档编号C22C1/08GK102534287SQ20121002997
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月11日 优先权日2012年2月11日
发明者冯卓群 申请人:冯卓群