本发明涉及铝合金金属材料领域，具体涉及一种防火铝合金。
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：铝是产量仅次于钢铁的第二大类金属材料，由于性能好，用途广，需量大，且回收成本低，被誉为“万能金属”。统计表明：我国现有124个产业中有113个行业使用铝制品，产业关联度高达91％，因而铝产业是国民经济持续发展的重要支柱性原材料产业之一。其中铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金两大类：变形铝合金能承受压力加工。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要用于制造航空器材、建筑用门窗等。形变铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能，只能通过冷加工变形来实现强化，它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能，它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。形变铝合金的应用范围极广，具有良好的可塑性，可以加工制成满足人们需要的各种形状，且具有一定的强度，当前人们对防火性能的需求越来越多，尤其在突发火灾上，人们迫切需求一种具有铝合金性能又能防火的新型铝合金，传统具有防火的合金大多都是采用涂布防火涂层的方式，不仅防火能力有限，还会因为磨损剥落等不可避免的损伤失去防火作用。技术实现要素：为了解决
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中当前铝合金材料的短板问题，本发明提供了一种防火铝合金，其燃烧性能达到了A级标准。本发明是通过以下技术方案实现的：一种防火铝合金，该防火铝合金以质量百分比计含有，Mg：2.5-2.7%、Ni：0.9-1.1%、Si：5.8-5.9%、Cl：0.003-0.004%、S：0.025-0.028%、Mn：0.8-0.9%、Fe：1.5-2.0%、Mo：1.2-1.3%、Cr：0.5-0.8%、Zn：1.3-1.5%、Cu：1.4-1.6%、Ti：0.15-0.18%、石墨纤维0.03-0.05%、余量的铝和不可避免的杂质，所述石墨纤维是由聚酰亚胺纤维和聚丙烯腈纤维石墨化所得。作为对上述方案的进一步描述，该防火铝合金制备方法为：（1）将新制电解铝加到中频炉中加热至680-720℃，待铝料完全融化后逐步加入其它金属及非金属，完全熔炼成液后，快速搅拌10-15分钟，扒渣后检测合金成分并作调整；（2）向上述合金液中加入配制好的精炼剂，搅拌25-30分钟，捞出渣滓，再放入石墨纤维，搅拌均匀，得到熔融合金液；（3）将熔融合金液倒入到压铸机的压室内，以75-80m/秒的高速充填到压铸模具的型腔，并使合金液在压力下凝固而形成铸件，之后以每小时100-150℃的速度降温，直至降为60-80℃，进行缺陷修复即得铝合金制品。作为对上述方案的进一步描述，所述石墨纤维合成方法为：将质量分数为55-65%的聚酰亚胺纤维和35-45%的聚丙烯腈纤维共纺，经过500-600℃预氧化后，在1500-1600℃下高温碳化，置于2400-2600℃氩气氛围中石墨化所得，形成的六方晶格石墨结构包覆熔点极高的金属元素。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）中加入其它金属及非金属的原则为：先加入熔点低的，再加入熔点高的。作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）中，步骤（2）中所述精炼剂按重量份计由下列原料混合压块而成：氯化钠9.5-10.0份、氯化钾8.5-9.5份、海泡石粉5.5-6.5份、氟化铝钠1.0-1.2份、二氧化锌0.8-1.0份、氟硼酸钾3.0-3.2份、竹炭粉2.0-2.3份、氮化铝1.2-1.4份、二硼化钒1.0-1.2份、碳化硅2.0-2.2份，该精炼剂增加与熔融物的接触面积，提高了收得率。作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）中，填充压力为45-65MPa，结晶凝固压力为75-100MPa。本发明的有益效果：本发明中添加的合金成分改变了传统铝合金铸造性能和耐腐蚀性能较差的不足，加入的石墨纤维起到了提高防火性能以及强度性能的作用，由聚酰亚胺纤维和聚丙烯腈纤维石墨化所得，能够与熔点极高的Mo及Cr形成微孔结构，在一千多度高温下不燃烧、不熔化、不收缩、不变形、无毒气、无浓烟，可以耐1500℃的高温，面对火灾，耐火时间可达3小时，并且隔热、隔烟、抗压、抗老化、耐磨蚀等各项功能良好。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明做进一步描述。实施例1一种防火铝合金，该防火铝合金以质量百分比计含有，Mg：2.5%、Ni：0.9%、Si：5.8%、Cl：0.003%、S：0.025%、Mn：0.8%、Fe：1.5%、Mo：1.2%、Cr：0.5%、Zn：1.3%、Cu：1.4%、Ti：0.15%、石墨纤维0.03%、余量的铝和不可避免的杂质，所述石墨纤维是由聚酰亚胺纤维和聚丙烯腈纤维石墨化所得。作为对上述方案的进一步描述，该防火铝合金制备方法为：（1）将新制电解铝加到中频炉中加热至680℃，待铝料完全融化后逐步加入其它金属及非金属，完全熔炼成液后，快速搅拌10分钟，扒渣后检测合金成分并作调整；（2）向上述合金液中加入配制好的精炼剂，搅拌25分钟，捞出渣滓，再放入石墨纤维，搅拌均匀，得到熔融合金液；（3）将熔融合金液倒入到压铸机的压室内，以75m/秒的高速充填到压铸模具的型腔，并使合金液在压力下凝固而形成铸件，之后以每小时100℃的速度降温，直至降为60℃，进行缺陷修复即得铝合金制品。作为对上述方案的进一步描述，所述石墨纤维合成方法为：将质量分数为55%的聚酰亚胺纤维和45%的聚丙烯腈纤维共纺，经过500℃预氧化后，在1500℃下高温碳化，置于2400℃氩气氛围中石墨化所得，形成的六方晶格石墨结构包覆熔点极高的金属元素。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）中加入其它金属及非金属的原则为：先加入熔点低的，再加入熔点高的。作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）中，步骤（2）中所述精炼剂按重量份计由下列原料混合压块而成：氯化钠9.5份、氯化钾8.5份、海泡石粉5.5份、氟化铝钠1.0份、二氧化锌0.8份、氟硼酸钾3.0份、竹炭粉2.0份、氮化铝1.2份、二硼化钒1.0份、碳化硅2.0份，该精炼剂增加与熔融物的接触面积，提高了收得率。作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）中，填充压力为45MPa，结晶凝固压力为75MPa。实施例2一种防火铝合金，该防火铝合金以质量百分比计含有，Mg：2.6%、Ni：1.0%、Si：5.85%、Cl：0.0035%、S：0.0265%、Mn：0.85%、Fe：1.75%、Mo：1.25%、Cr：0.65%、Zn：1.4%、Cu：1.5%、Ti：0.165%、石墨纤维0.04%、余量的铝和不可避免的杂质，所述石墨纤维是由聚酰亚胺纤维和聚丙烯腈纤维石墨化所得。作为对上述方案的进一步描述，该防火铝合金制备方法为：（1）将新制电解铝加到中频炉中加热至700℃，待铝料完全融化后逐步加入其它金属及非金属，完全熔炼成液后，快速搅拌12分钟，扒渣后检测合金成分并作调整；（2）向上述合金液中加入配制好的精炼剂，搅拌27分钟，捞出渣滓，再放入石墨纤维，搅拌均匀，得到熔融合金液；（3）将熔融合金液倒入到压铸机的压室内，以77m/秒的高速充填到压铸模具的型腔，并使合金液在压力下凝固而形成铸件，之后以每小时125℃的速度降温，直至降为65℃，进行缺陷修复即得铝合金制品。作为对上述方案的进一步描述，所述石墨纤维合成方法为：将质量分数为60%的聚酰亚胺纤维和40%的聚丙烯腈纤维共纺，经过550℃预氧化后，在1550℃下高温碳化，置于2500℃氩气氛围中石墨化所得，形成的六方晶格石墨结构包覆熔点极高的金属元素。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）中加入其它金属及非金属的原则为：先加入熔点低的，再加入熔点高的。作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）中，步骤（2）中所述精炼剂按重量份计由下列原料混合压块而成：氯化钠9.75份、氯化钾9.0份、海泡石粉6.0份、氟化铝钠1.1份、二氧化锌0.9份、氟硼酸钾3.1份、竹炭粉2.15份、氮化铝1.3份、二硼化钒1.1份、碳化硅2.1份，该精炼剂增加与熔融物的接触面积，提高了收得率。作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）中，填充压力为55MPa，结晶凝固压力为85MPa。实施例3一种防火铝合金，该防火铝合金以质量百分比计含有，Mg：2.7%、Ni：1.1%、Si：5.9%、Cl：0.004%、S：0.028%、Mn：0.9%、Fe：2.0%、Mo：1.3%、Cr：0.8%、Zn：1.5%、Cu：1.6%、Ti：0.18%、石墨纤维0.05%、余量的铝和不可避免的杂质，所述石墨纤维是由聚酰亚胺纤维和聚丙烯腈纤维石墨化所得。作为对上述方案的进一步描述，该防火铝合金制备方法为：（1）将新制电解铝加到中频炉中加热至720℃，待铝料完全融化后逐步加入其它金属及非金属，完全熔炼成液后，快速搅拌15分钟，扒渣后检测合金成分并作调整；（2）向上述合金液中加入配制好的精炼剂，搅拌30分钟，捞出渣滓，再放入石墨纤维，搅拌均匀，得到熔融合金液；（3）将熔融合金液倒入到压铸机的压室内，以80m/秒的高速充填到压铸模具的型腔，并使合金液在压力下凝固而形成铸件，之后以每小时150℃的速度降温，直至降为80℃，进行缺陷修复即得铝合金制品。作为对上述方案的进一步描述，所述石墨纤维合成方法为：将质量分数为65%的聚酰亚胺纤维和35%的聚丙烯腈纤维共纺，经过600℃预氧化后，在1600℃下高温碳化，置于2600℃氩气氛围中石墨化所得，形成的六方晶格石墨结构包覆熔点极高的金属元素。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）中加入其它金属及非金属的原则为：先加入熔点低的，再加入熔点高的。作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）中，步骤（2）中所述精炼剂按重量份计由下列原料混合压块而成：氯化钠10.0份、氯化钾9.5份、海泡石粉6.5份、氟化铝钠1.2份、二氧化锌1.0份、氟硼酸钾3.2份、竹炭粉2.3份、氮化铝1.4份、二硼化钒1.2份、碳化硅2.2份，该精炼剂增加与熔融物的接触面积，提高了收得率。作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）中，填充压力为65MPa，结晶凝固压力为100MPa。防火性试验适用本发明的铝合金制品和传统铝合金制品（作为对照组）进行防火性能试验，所取铝合金厚度均为2-3厘米，用喷火器对准试验用铝合金，记录各温度下耐火时长，将试验结果记录如表1所示：表1实施例和对照组防火试验结果记录表项目550℃下800℃下1000℃下1500℃下实施例112小时11小时6小时15分钟实施例213小时12小时7小时20分钟实施例312小时11小时6.5小时16分钟对照组1小时20分钟即刻融化燃烧通过比较发现：本发明的铝合金防火效果极好，在喷出温度高达1500℃的火焰下，还能历时20分钟不融化，表明其防火效果是普通铝合金的几十倍，防火效果可以达到A级防火材料标准，属于不燃性防火合金，在医疗、军事、建筑等方面将有广泛的应用前景。当前第1页1 2 3