本发明属于铝泡沫材料技术领域，涉及一种膜层式发泡铝的制备方法。
背景技术：
泡沫铝是一种新型功能材料，它是金属铝基体中分散着无数气泡的类似泡沫状的超轻金属材料，一般孔隙率为40%-98%。它比重小、耐热、吸音、抗震、有特殊的物理和化学性能，在机械、电子、建筑、交通运输、轻化工、军工等领域有广泛的应用前景，如用作轻质装潢建筑材料、轻化工填料及催化剂、热交换器、阻燃材料、隔音消声、减震抗冲、电磁屏蔽等。目前公知的泡沫铝制备方法主要是发泡法。泡沫铝的强度取决于孔结构的强度，但由于孔结构均匀性差及分布不均匀，使泡沫铝脆性提高、强度难以保证。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种稳定均匀的孔隙结构和结构稳固的发泡铝的制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
步骤1，将发泡体进行超声水洗2-3h，自然晾干后，采用乙醇和丙酮钝化2-4h，烘干后得到钝化发泡体；
步骤2，将铝粉与氯化钙进行固体搅拌混合得到混合固体；
步骤3，将混合固体加热至熔融状，并保持温度；
步骤4，将熔融液趁热过滤发泡体，然后将发泡体进行低温固化，得到镀膜发泡体；
步骤5，将镀膜发泡体放入水中进行微沸浸泡2-4h，烘干后即可得到发泡铝。
所述发泡体采用氧化铝发泡体或碳化硅发泡体。
所述铝粉与氯化钙的配比为1:0.01-0.12。
步骤1中的超声频率为1-3kHz，所述钝化后烘干温度为60-80℃；采用超声清洗的方式能够通过离散能将表面的杂质去除，同时采用无水乙醇和丙酮进行双钝化，得到钝化表面。
步骤2中的固体搅拌采用水浴搅拌法，所述水浴搅拌温度为30-50℃；采用水浴搅拌的方式进行混合，能够将固体混合，保证固体间的完整性，防止摩擦造成局部高温，破坏性能。
步骤3中的熔融温度为600-650℃，熔融状态下的混合固体形成液体状，恒温时间为0.5-1h；采用熔融状态的混合材料具有良好的掺杂性，同时保持一段时间的熔融状态能够确保材料的完全转化。
步骤4中的的趁热过滤速度为10-20mL/min，所述低温固化的温度为10-15mL/min，所述低温固化采用液氮冷却或者水冷方式，通过过滤的方式能够将混合熔融液粘附在发泡体表面，同时通过低温固化来加快凝固，防止其液体流通。
步骤5中的微沸温度为100-110℃，通过微沸反应将表面附着的混合物中的氯化钙吸收溶解，得到微孔性结构。
本发明中，以铝粉和氯化钙为原料，制备得到通孔铝材料，制备思路为：将铝粉和氯化钙分散混合后，进行熔融反应，然后过滤粘附后进行低温固化，最后经微沸浸泡后，得到发泡铝材料。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1）以铝粉和氯化钙为原料，制备得到通孔发泡铝材料，彻底解决了孔结构均匀性差及结构强度不够的问题；制备方法简单，有利于进行批量化生产，且生产成本低；制备出的发泡铝具有稳定均匀的孔隙结构，结构稳固。
附图说明
图1为实施例1制得的泡沫铝图片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
一种膜层式发泡铝的制备方法，其特征在于，其制备方法如下：
步骤1，将发泡体进行超声水洗2h，自然晾干后，采用乙醇和丙酮钝化2h，烘干后得到钝化发泡体；
步骤2，将铝粉与氯化钙进行固体搅拌混合得到混合固体；
步骤3，将混合固体加热至熔融状，并保持温度；
步骤4，将熔融液趁热过滤发泡体，然后将发泡体进行低温固化，得到镀膜发泡体；
步骤5，将镀膜发泡体放入水中进行微沸浸泡2h，烘干后即可得到发泡铝。
所述发泡体采用氧化铝发泡体。
所述铝粉与氯化钙的配比为1:0.01。
步骤1中的超声频率为1kHz，所述钝化后烘干温度为60℃。
步骤2中的固体搅拌采用水浴搅拌法，所述水浴搅拌温度为30℃。
步骤3中的熔融温度为600℃，熔融状态下的混合固体形成液体状，恒温时间为0.5h。
步骤4中的的趁热过滤速度为10mL/min，所述低温固化的温度为10mL/min，所述低温固化采用液氮冷却。
步骤5中的微沸温度为100℃。
图1为采用本发明方法制备的泡沫铝的实物照片；经检测，所制备的泡沫铝的孔隙体积分数为 83%，均匀度良好，其压缩强度为47MPa。
实施例2
一种膜层式发泡铝的制备方法，其特征在于，其制备方法如下：
步骤1，将发泡体进行超声水洗3h，自然晾干后，采用乙醇和丙酮钝化4h，烘干后得到钝化发泡体；
步骤2，将铝粉与氯化钙进行固体搅拌混合得到混合固体；
步骤3，将混合固体加热至熔融状，并保持温度；
步骤4，将熔融液趁热过滤发泡体，然后将发泡体进行低温固化，得到镀膜发泡体；
步骤5，将镀膜发泡体放入水中进行微沸浸泡4h，烘干后即可得到发泡铝。
所述发泡体采用碳化硅发泡体。
所述铝粉与氯化钙的配比为1: 0.12。
步骤1中的超声频率为3kHz，所述钝化后烘干温度为80℃。
步骤2中的固体搅拌采用水浴搅拌法，所述水浴搅拌温度为50℃。
步骤3中的熔融温度为650℃，熔融状态下的混合固体形成液体状，恒温时间为1h。
步骤4中的的趁热过滤速度为20mL/min，所述低温固化的温度为15mL/min，所述低温固化采用液氮冷却或者水冷方式。
步骤5中的微沸温度为110℃。
经检测，所制备的泡沫铝的孔隙体积分数为 87%，均匀度良好，其压缩强度为48MPa。
实施例3
一种膜层式发泡铝的制备方法，其特征在于，其制备方法如下：
步骤1，将发泡体进行超声水洗3h，自然晾干后，采用乙醇和丙酮钝化3h，烘干后得到钝化发泡体；
步骤2，将铝粉与氯化钙进行固体搅拌混合得到混合固体；
步骤3，将混合固体加热至熔融状，并保持温度；
步骤4，将熔融液趁热过滤发泡体，然后将发泡体进行低温固化，得到镀膜发泡体；
步骤5，将镀膜发泡体放入水中进行微沸浸泡3h，烘干后即可得到发泡铝。
所述发泡体采用氧化铝发泡体或碳化硅发泡体。
所述铝粉与氯化钙的配比为1:0.08。
步骤1中的超声频率为2kHz，所述钝化后烘干温度为70℃。
步骤2中的固体搅拌采用水浴搅拌法，所述水浴搅拌温度为40℃。
步骤3中的熔融温度为630℃，熔融状态下的混合固体形成液体状，恒温时间为0.8h。
步骤4中的的趁热过滤速度为15mL/min，所述低温固化的温度为13mL/min，所述低温固化采用液氮冷却或者水冷方式。
步骤5中的微沸温度为105℃。
经检测，所制备的泡沫铝的孔隙体积分数为 89%，均匀度良好，其压缩强度为50MPa。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。