本发明涉及一种泡沫材料技术领域,尤其是一种粉末冶金法制备泡沫铝材的方法。
背景技术:
泡沫铝作为一种新型的功能材料,以其独特的结构和性能,而具有广阔的应用前景。由于泡沫铝的孔隙率高,比表面积大,密度很低,具有吸音、隔热、减震、吸能、屏蔽电磁波、缓冲性能好、阻燃等特性,生产泡沫铝的方法有熔体发泡法、渗流铸造法、电渡法、气泡法、喷溅沉积法、烧结法等,但是使用以上方法制造的泡沫铝结构不均匀,综合性能低下,同时造成生产工艺不稳定,产品成品率低,生产成本高,这严重影响了泡沫铝复合结构的应用和推广。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,本发明提供一种可制备出结构均匀的泡沫铝材的泡沫铝材制备方法。
本发明的技术方案为:一种粉末冶金法制备泡沫铝材的方法,该方法具体包括以下步骤:
步骤1、发泡剂tih2的选择:采用振动筛筛分的方式,选择粒径大小一致的tih2粉末做发泡剂;
步骤2、发泡预制体的制备:将发泡剂、铝或铝合金粉和添加剂按比例混合后,对混合物采用挤压成型;
步骤3:将可发泡预制体置入模型中,预热一段时间后,迅速转移到保温炉中保温发泡,发泡后即可制得泡沫铝材。
步骤2预制体的制备过程为:粉末的混合时间为120分钟,混合均匀后,采用5000kn的挤压机,先400mpa冷压密实,保压时间为5-10分钟,然后再加热到450℃后热挤压制坯,挤压模具采用的挤压比为8:1-20:1。
步骤3可发泡预制体预热后的高温快速加热,即先将模型及其置入其中的可发泡预制体放入到500℃的保温炉中预热5-10分钟,待模具和预制体温度均达到500℃后迅速转移到760-820℃的加热炉中保温加热,保温时间为90秒-300秒,冷却方式为水冷或者水雾冷却。
本发明的有益效果为:(1)500℃预热后,再760-820℃高温快速加热的工艺,大大缩短了预制体的熔化时,减少了因预制体熔化和发泡剂分解时段不一致,造成的孔结构缺陷;同时还可以提高发泡剂的利用率,使其用量降低到0.2-0.4%范围内,大大降低生产成本;
(2)本发明可有效减小泡沫铝复合结构的孔结构缺陷,获得接近100%的成材率,从而对推进泡沫铝复合结构的工业化生产及应用能起到十分积极的作用。
具体实施方式
本发明的技术方案为:一种粉末冶金法制备泡沫铝材的方法,该方法具体包括以下步骤:
步骤1、发泡剂tih2的选择:采用振动筛筛分的方式,选择粒径大小一致的tih2粉末做发泡剂;
步骤2、发泡预制体的制备:将发泡剂、铝或铝合金粉和添加剂按比例混合后,对混合物采用挤压成型;
步骤3:将可发泡预制体置入模型中,预热一段时间后,迅速转移到保温炉中保温发泡,发泡后即可制得泡沫铝材。
步骤2预制体的制备过程为:粉末的混合时间为120分钟,混合均匀后,采用5000kn的挤压机,先400mpa冷压密实,保压时间为10分钟,然后再加热到450℃后热挤压制坯,挤压模具采用的挤压比为20:1。
步骤3可发泡预制体预热后的高温快速加热,即先将模型及其置入其中的可发泡预制体放入到500℃的保温炉中预热10分钟,待模具和预制体温度均达到500℃后迅速转移到820℃的加热炉中保温加热,保温时间为90秒,冷却方式为水冷或者水雾冷却。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。