一种多孔复合材料及其制备方法
【专利摘要】一种多孔复合材料及其制备方法，采用多孔聚氨酯海绵为基体，将碳酸氢钠粉末、水和胶合剂按比例调合成混合泥浆，将混合泥浆挤压至多孔聚氨酯海绵基体的孔径内烘烤固定成型，将固定成型的泥浆体焚烧除去多孔聚氨酯海绵基体，剩下多孔碳酸氢钠骨架，在多孔碳酸氢钠骨架表面喷涂复合粉末涂层；再将有涂层的多孔碳酸氢钠骨架放置在弱碱性清水中浸泡，使之在水中逐渐融解，得到多孔复合材料，将其进行热处理后即得。本发明的有益效果是：1.由全无机材料构成，保持了装饰板的多孔微隙结构，具有完全防火、完全吸音的功能。2.可采用廉价金属材料与轻质陶瓷材料紧密融合形成一个整体的非导体防火隔热保温涂层，具备较强的隔热功能，其整体结构不会发生漏电事故。
【专利说明】一种多孔复合材料及其制备方法
[0001]【【技术领域】】本发明涉及建筑装饰材料领域，具体地说是一种多孔复合材料及其制备方法。
[0002]【【背景技术】】KTV、电影院等公共娱乐场所为了改善室内音响效果、降低对外界的噪音污染，通常会在房间的内壁安装吸音板。目前，市场上销售的吸音板有木质吸音板、布艺吸音板、天花铝质穿孔吸音板、木丝吸音板、聚脂纤维吸音板、玻璃纤维吸音棉等。这些板材主要是利用微小的孔隙及高厚度的结构使声波进入到多孔结构中进行传递，加长声波的传导路径，从而达到吸音的目的。高厚度、微孔隙结构是吸音材料的必要结构，但现有的吸音板都存在一个致命的缺陷，即在高温状态下容易发生火灾，在发生火灾的同时还会产生大量浓烟，因此公共场所容易造成群死群伤的安全事故。如何研发一种既能防火又具备吸音功能的装饰板材，是排除公共娱乐场所重大安全隐患的关键。
[0003]【
【发明内容】
】本发明为了克服现有技术的缺陷，提供一种具备多孔微隙结构的完全防火、吸音的多孔复合材料及其制备方法，以完全杜绝公共娱乐场所发生火灾伤亡事故。
[0004]这种多孔复合材料，其特征在于，采用多孔聚氨酯海绵为基体，将碳酸氢钠粉末、水和胶合剂按比例调合成混合泥浆；将混合泥浆均匀挤压至多孔聚氨酯海绵基体的孔径内烘烤，使湿润的混合泥浆固定成型；将固定成型的泥浆体在氮气保护下焚烧，除去多孔聚氨酯海绵基体，剩下的为多孔碳酸氢钠骨架；采用等离子喷涂工艺，在多孔碳酸氢钠骨架表面喷涂复合粉末涂层；再将喷涂有复合粉末涂层的多孔碳酸氢钠骨架放置在PH为8-9的弱碱性清水中浸泡，使多孔碳酸氢钠骨架在水中逐渐融解，得到由复合粉末涂层骨架构成的多孔复合材料，最后将多孔复合材料置于500-800°C、有氮气保护的热处理炉中进行热处理3-5h，即得；多孔复合材料的开孔率为80-98%，材料密度为0.5-5.0g/cm3，抗拉强度为100-500MPa,屈服强度为100_500MPa，吸能强度为300_600MPa，吸音率为0.65-0.95%,吸水率为 0.07-0.1%。
[0005]所述碳酸氢钠粉末、水和胶合剂的调合比例为:碳酸氢钠80-90%、水5-10%、胶合剂 5-10%ο`
[0006]所述多孔聚氨酯海绵的开孔率为80-98%，厚度为5-50mm，孔径为l_50um。
[0007]所述复合粉末涂层的粉末粒径为10-100um。
[0008]所述复合粉末涂层为纯金属粉末或铁合金粉末。
[0009]所述的铁合金粉末中铁的含量为70-90%。
[0010]所述复合粉末涂层为纯陶瓷粉末。
[0011]所述复合粉末涂层为金属与陶瓷复合粉末，其中金属的比例为80-95%，陶瓷粉末的比例为5-20%。
[0012]多孔复合材料的制备方法，其特征在于，将碳酸氢钠粉末、水和胶合剂按比例进行复合搅拌，调合成均匀的混合泥浆；将混合泥浆均匀挤压至多孔聚氨酯海绵基体的孔径内，用100-150°C温度烘烤3-6h，使湿润的混合泥浆固定成型；将固定成型的泥浆体在氮气保护下，用300-500°C温度焚烧l_5h，除去多孔聚氨酯海绵基体，剩下的为多孔碳酸氢钠骨架；采用等离子喷涂工艺，在多孔碳酸氢钠骨架表面喷涂粒径为IO-1OOum复合粉末涂层，涂层的喷涂厚度为1-10_ ;再将喷涂有复合粉末涂层的多孔碳酸氢钠骨架放置在PH为8-9的弱碱性清水中浸泡5-10h，使多孔碳酸氢钠骨架在水中逐渐融解，得到由复合粉末涂层骨架构成的多孔复合材料，最后将多孔复合材料置于500-800°C、有氮气保护的热处理炉中进行热处理3-5h，即成。
[0013]与现有的技术相比，本发明的有益效果是:1、本发明的多孔复合材料由全无机材料构成，保持了装饰板的多孔微隙结构，具有完全防火、完全吸音的功能。2、本发明的多孔复合材料可以采用任意的廉价金属材料，与轻质陶瓷材料紧密融合，形成一个整体的非导体防火隔热保温涂层，具备较强的隔热功能，同时整体结构不会发生漏电事故。3、本发明的多孔复合材料形成的多孔复合金属结构，比表面积较大，容易对材料表面进行各种涂饰，以达到美观的效果，可节省实际的装修成本。
[0014]【【专利附图】
【附图说明】】
图1为本发明多孔复合材料示意图 图2为本发明多孔复合材料微观结构图。
[0015]【【具体实施方式】】为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0016]实施例1:
采用开孔率80%，孔径为10um，厚度为15mm的多孔聚氨酯海绵为基体，将碳酸氢钠粉末、水和胶合剂按8 0%: 10%:10%的比例进行复合搅拌，调合成均匀的混合泥浆；采用挤压机将混合泥浆均匀地挤压至多孔聚氨酯海绵基体的孔径内，置于100°C温度下烘干6h，使湿润的混合泥浆固定成型；将固定成型的泥浆体放入具有氮气保护的热处理炉中，以300°C焚烧5h，除去多孔聚氨酯海绵基体，剩下的为多孔碳酸氢钠骨架；将粒径为IOum铁金属粉末和陶瓷粉末按85%:15%的比例混合，再将混合体通过等离子喷涂工艺，喷涂至多孔碳酸氢钠骨架表面，形成铁金属与陶瓷复合粉末涂层，涂层的喷涂厚度为1mm ;将喷涂有铁金属与陶瓷复合粉末涂层的多孔碳酸氢钠骨架置于PH为8.0的弱碱清水中浸泡5h，使多孔碳酸氢钠骨架在水中逐渐融解，得到内空结构的铁金属-陶瓷多孔复合材料，最后将多孔复合材料置于具有氮气保护、50(TC温度下热处理5h，即成。
[0017]多孔复合材料的结构如图1所示，其微观结构如图2所示。将实施例1制备的多孔复合材料经过表面简单抛磨后，与市场上同规格有机棉吸音材料的吸音性能进行对比，检测结果如下表所示:
【权利要求】
1.一种多孔复合材料，其特征在于，采用多孔聚氨酯海绵为基体，将碳酸氢钠粉末、水和胶合剂按比例调合成混合泥浆；将混合泥浆均匀挤压至多孔聚氨酯海绵基体的孔径内烘烤，使湿润的混合泥浆固定成型；将固定成型的泥浆体在氮气保护下焚烧，除去多孔聚氨酯海绵基体，剩下的为多孔碳酸氢钠骨架；采用等离子喷涂工艺，在多孔碳酸氢钠骨架表面喷涂复合粉末涂层；再将喷涂有复合粉末涂层的多孔碳酸氢钠骨架放置在PH为8-9的弱碱性清水中浸泡，使多孔碳酸氢钠骨架在水中逐渐融解，得到由复合粉末涂层骨架构成的多孔复合材料，最后将多孔复合材料置于500-800°C、有氮气保护的热处理炉中进行热处理3-5h，即得；多孔复合材料的开孔率为80-98%，材料密度为0.5-5.0g/cm3，抗拉强度为100-500MPa,屈服强度为100_500MPa，吸能强度为300_600MPa，吸音率为0.65-0.95%,吸水率为 0.07-0.1%。
2.根据权利要求1所述的一种多孔复合材料，其特征在于，所述碳酸氢钠粉末、水和胶合剂的调合比例为:碳酸氢钠80-90%、水5-10%、胶合剂5-10%。
3.根据权利要求1所述的一种多孔复合材料，其特征在于，所述多孔聚氨酯海绵的开孔率为80-98%，厚度为5-50mm，孔径为l_50um。
4.根据权利要求1所述的一种多孔复合材料，其特征在于，所述复合粉末涂层的粉末粒径为10-100um。
5.根据权利要求1所述的一种多孔复合材料，其特征在于，所述复合粉末涂层为纯金属粉末或铁合金粉末。
6.根据权利要求5所述的一种多孔复合材料，其特征在于，所述的铁合金粉末中铁的含量为70-90%。
7.根据权利要求1所述的一种多孔复合材料，其特征在于，所述复合粉末涂层为纯陶瓷粉末。
8.根据权利要求1或6所述的一种多孔复合材料，其特征在于，所述复合粉末涂层为金属与陶瓷复合粉末，其中金属的比例为80-95%，陶瓷粉末的比例为5-20%。
9.如权利要求1所述一种多孔复合材料的制备方法，其特征在于，将碳酸氢钠粉末、水和胶合剂按比例进行复合搅拌，调合成均匀的混合泥浆；将混合泥浆均匀挤压至多孔聚氨酯海绵基体的孔径内，用100-150°C温度烘烤3-6h，使湿润的混合泥浆固定成型；将固定成型的泥浆体在氮气保护下，用300-500°C温度焚烧l_5h，除去多孔聚氨酯海绵基体，剩下的为多孔碳酸氢钠骨架；采用等离子喷涂工艺，在多孔碳酸氢钠骨架表面喷涂粒径为IO-1OOum复合粉末涂层，涂层的喷涂厚度为1-1Omm ;再将喷涂有复合粉末涂层的多孔碳酸氢钠骨架放置在pH为8-9的弱碱性清水中浸泡5-10h,使多孔碳酸氢钠骨架在水中逐渐融解，得到由复合粉末涂层骨架构成的多孔复合材料，最后将多孔复合材料置于500-80(TC、有氮气保护的热处理炉中进行热处理3-5h，即成。
【文档编号】B22F3/115GK103878371SQ201410156980
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日
【发明者】陈红辉, 吴中和, 周诗彪, 黄小兵, 杨基峰, 陈远道 申请人:湖南省恩红科技有限责任公司