一种高孔隙率通孔铝或铝合金泡沫的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种高孔隙率通孔铝或铝合金泡沫的制备方法，属于多孔金属材料领域。该方法采用两种不同粒径范围的NaCl颗粒为渗流前驱体，通过两种不同粒径范围NaCl颗粒的配合使用，获得孔隙率78-95%的通孔渗流铝或铝合金泡沫，具有铝或铝合金泡沫孔结构可控、制备工艺简单成本低的特点，可实现工业化生产。
【专利说明】一种高孔隙率通孔铝或铝合金泡沬的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高孔隙率通孔铝或铝合金泡沫的制备方法，属于多孔金属材料领域。
【背景技术】
[0002]采用渗流铸造方法制备的通孔铝或铝合金泡沫，具有低密度、高比强、能量吸收、吸音减振、电磁屏蔽、低热电导率等特点，在结构材料、噪音控制、建筑装饰、隔热保温等领域具有广阔的应用市场。特别是利用其吸音功能，已经实现了高速公路、城市高架路桥、地铁等的吸音应用，形成了一定的市场规模。
[0003]然而，常规渗流铸造方法所制备的通孔铝或铝合金泡沫，所获得的铝或铝合金泡沫孔隙率较低，在60-75%之间。大量的研究和数据表明，通孔铝或铝合金泡沫的吸音性能，随其孔隙率的提闻而提闻。因此，如何提闻渗流招或招合金泡沫的孔隙率，进而提闻其吸首性能，是铝或铝合金泡沫吸音功能应用需要解决的问题。
[0004]常规渗流铸造方法所制备的通孔铝或铝合金泡沫孔隙率较低的原因，是其所采用的渗流前驱体为单一粒径范围的NaCl颗粒。
【发明内容】
[0005]本发明针 对目前渗流铸造法制备的铝或铝合金泡沫孔隙率较低的不足，在渗流铸造法的基础上，提供一种高孔隙率通孔铝或铝合金泡沫的制备方法，采用两种不同粒径范围的NaCl颗粒为渗流前驱体，通过两种不同粒径范围NaCl颗粒的配合使用，获得孔隙率78-95%的通孔渗流铝或铝合金泡沫，具有铝或铝合金泡沫孔结构可控、制备工艺简单成本低的特点，可实现工业化生产。
[0006]本发明高孔隙率通孔铝或铝合金泡沫的制备方法包括如下步骤:
(1)制备铝或铝合金熔体；
(2)采用两种不同粒径范围的NaCl颗粒为渗流前驱体，其中一种为主体颗粒，粒径范围为2~2.36mm、1.7~2mm或1.4~1.7mm中的一种，另一种是孔隙率调控颗粒，粒
径范围为Dyg= (U^2—0.4) D主，按照主体颗粒与孔隙率调控颗粒的体积比=1:
(ξ /0.7~I)的比例进行混合，混合料在混料器中混合10~60min即得到渗流前驱体；
D $为主体颗粒的粒径范围的平均值，I为目标材料的孔隙率(最终制得的通孔铝或铝合
金泡沫的孔隙率)；
(3)将渗流前驱体置于渗流模具中，预热到400~500°C并保温20~40min；
(4)将铝或铝合金熔体浇入渗流模具中，在2~5atm.的气压下将铝或铝合金熔体压入渗流前驱体的孔隙中，得到铝或铝合金熔体与盐颗粒的混合物；
(5)将铝或铝合金熔体与盐颗粒的混合物冷却至室温，用水溶除其中的NaCl颗粒，得到孔隙率78-95%的通孔铝或铝合金泡沫。[0007]所述铝和铝合金熔体的制备是将铝或铝合金加热到高于铝或铝合金熔点20~40 0C的温度熔化，并保温20~60min。
[0008]本发明原理为:
1、孔隙率调控及渗流颗粒选取原理
NaCl渗流颗粒为近球形，其堆积系数为0.68、.74，即有36~42%的孔隙(该孔隙为渗流后的铝或铝合金所填充)，要提高铝或铝合金泡沫的孔隙率，就必须提高NaCl颗粒的堆积系数。
[0009]设铝或铝合金泡沫的体积为Y泡；NaCl主体颗粒的直径为D $、体积为V主，
取
【权利要求】
1.一种高孔隙率通孔铝或铝合金泡沫的制备方法，其特征在于具体步骤包括: (1)制备铝或铝合金熔体； (2)采用两种不同粒径范围的NaCl颗粒为渗流前驱体，其中一种为主体颗粒，粒径范围为2~2.36mm、1.7~2mm或1.4~1.7mm中的一种，另一种是孔隙率调控颗粒，粒径范围为Dia= (0.2~0.4)D主，按照主体颗粒与孔隙率调控颗粒的体积比=1:( ξ /0.7~I)的比例进行混合，混合料在混料器中混合10~60min即得到渗流前驱体；D±为主体颗粒的粒径范围的平均值，ξ为目标材料的孔隙率； (3)将渗流前驱体置于渗流模具中，预热到400~500°C并保温20~40min； (4)将铝或铝合金熔体浇入渗流模具中，在2~5atm.的气压下将铝或铝合金熔体压入渗流前驱体的孔隙中，得到铝或铝合金熔体与盐颗粒的混合物； (5)将铝或铝合金熔体与盐颗粒的混合物冷却至室温，用水溶除其中的NaCl颗粒，得到孔隙率78-95%的通孔铝或铝合金泡沫。
2.根据权利要求1所述的高孔隙率通孔铝或铝合金泡沫的制备方法，其特征在于:所述铝和铝合金熔体的制备是将铝或铝合金加热到高于铝或铝合金熔点20~40°C的温度熔化，并保温20~ 60min。
【文档编号】C22C1/08GK104004937SQ201410181536
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2014年5月4日
【发明者】左孝青, 周芸, 罗晓旭, 陆建生, 刘荣佩 申请人:昆明理工大学