專利名稱：一種泡沫鋁夾心板的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種層狀復(fù)合材料的制備方法，具體涉及一種泡沫鋁夾心板的制備方法。
背景技術(shù)：
以泡沫鋁為芯材、以鋼板為面板制成的三明治式復(fù)合結(jié)構(gòu)，簡稱泡沫鋁夾心板，泡沫鋁夾芯板具有質(zhì)量輕、高比剛度、高比強(qiáng)度和減震吸能等特點(diǎn)，在交通運(yùn)輸、航空航天和建筑等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景?，F(xiàn)有制備泡沫鋁夾心板的方法有粉末冶金法和熔體二次發(fā)泡法。文獻(xiàn)《AluminiumFoam Sandwich Panels Manufacture, Metallurgy and Applications》公開了一禾中米用粉末冶金法制備出規(guī)格為ImX an的泡沫鋁夾心板材的方法。該方法首先將鋁粉與發(fā)泡劑、添加劑進(jìn)行充分混合，然后將混合物壓制成密實(shí)的預(yù)制坯體，再通過熱軋和冷軋使預(yù)制坯體與面板復(fù)合，最后放入發(fā)泡爐內(nèi)并使溫度升至預(yù)制坯體所用基體金屬的固相線以上并保溫一定時間，利用發(fā)泡劑分解產(chǎn)生的氣體在熔融狀態(tài)下的芯層內(nèi)部形成無數(shù)的氣孔，經(jīng)冷卻可得到泡沫鋁夾心板材料。發(fā)明專利CN200510052089具體公開了一種泡沫金屬的鑄軋連續(xù)生產(chǎn)方法，采用熔體二次發(fā)泡的方式制備泡沫鋁夾心板。這種方法首先將45#鋼和純鋁分別在1450°C和720°C下熔化，然后在鋁熔體中加入增黏劑和發(fā)泡劑，通過攪拌使它們在鋁熔體中均勻分散。再將45#鋼和鋁熔體澆入4擋板的立式兩輥軋機(jī)并進(jìn)行軋制，得到鋼/鋁/鋼夾層板發(fā)泡前軀體帶材，該帶材再經(jīng)二次加熱和發(fā)泡，可得到鋼/泡沫鋁/鋼復(fù)合的泡沫鋁夾心板。上述現(xiàn)有技術(shù)中由于采用粉末冶金和液相鑄軋等方法使得生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜，工藝流程較長、制作成本高，并且泡沫鋁夾心板的厚度和芯層結(jié)構(gòu)也不易控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種泡沫鋁夾心板的制備方法，同時提高制品的成材率，并獲得厚度可控，結(jié)構(gòu)均勻的泡沫鋁夾心板材料。本發(fā)明的技術(shù)解決方案按以下步驟進(jìn)行(1)制備可發(fā)泡預(yù)制坯
先將鋁合金在750°C下熔化并保溫30min，加入增黏劑并攪拌均勻，攪拌速度為50(Tl500r/min，攪拌時間為2 5min ；再將增黏后的鋁合金熔體溫度降至550-600°C，向其中加入發(fā)泡劑并攪拌均勻，攪拌速度為100(T3000 r/min，攪拌時間為2 5min，最后將上述攪拌均勻后的鋁合金熔體澆注成錠并在熱態(tài)下軋制，得到厚度為5 50mm，孔隙率小于20%的可發(fā)泡預(yù)制坯；
鋁合金是成分為Al-12wt. %Si的鋁硅合金、Al-12wt. %Si-lwt. %Mg的鋁硅鎂合金或Al- (5 10)wt.%Mg-(廣3) wt. %Ca 的鋁鎂鈣合金。加入增黏劑的目的是增加鋁熔體的黏度，增黏劑是金屬鈣、碳化硅粉或氧化鋁粉，其中金屬鈣的加入量是鋁合金質(zhì)量的2 5wt. %，粒度為2飛mm ；碳化硅粉的加入量是所用鋁合金質(zhì)量的2 10wt. %，粒度為1(Γ100 μ m ；氧化鋁粉的加入量是所用鋁合金質(zhì)量的2 IOwt. %，粒度為5 80 μ m。加入發(fā)泡劑的目的是為鋁熔體發(fā)泡提供氣體來源，發(fā)泡劑是氫化鈦或碳酸鈣。其中氫化鈦的加入量為所用鋁合金質(zhì)量的0. 5^3wt. %，粒度為3(Γ150 μ m，加入的氫化鈦要預(yù)先進(jìn)行氧化處理，處理的方法為在500°C下對氫化鈦在空氣中氧化廣5小時；碳酸鈣的加入量為所用鋁合金質(zhì)量的廣5wt. %，粒度為4(Γ150 μ m。(2)制備夾有預(yù)制坯的可發(fā)泡復(fù)合板
先對廣5mm厚的鋼板表面進(jìn)行除油、除銹處理，然后在鋼板表面涂覆水溶液成分為ZnCl2 :8(Tl00g/mL、AlCl3 :l(Tl5g/mL、NH4Cl :15 20g/mL、LaCl3 :0. 4 0. 8g/mL 的助鍍劑并進(jìn)行熱浸鍍，形成2(Γ100 μ m厚的鍍層，鍍層的合金成分是鋅基合金或鋁基合金，鋅基合金的成分為Zn-(3 6wt. %)Α1-(0. 5 3wt. %)Mg,鋁基合金成分為 55wt. %Α1_Ζη_(廣2wt. %)Si-(0. 05、. lwt. %)RE ；鋼板表面熱浸鍍的目的在于防止鋼板在后續(xù)加工過程中表面氧化，以及增強(qiáng)鋼板與可發(fā)泡預(yù)制坯之間的潤濕性；
將可發(fā)泡預(yù)制坯表面進(jìn)行打磨，除去氧化皮后擺放在帶有鍍層的兩片鋼板中間，然后進(jìn)行熱壓復(fù)合；在熱壓復(fù)合過程中，當(dāng)鋼板表面鍍覆的是鋅基合金時，則熱壓溫度為40(T50(TC，壓力為5 50MPa，時間為2 30min ；當(dāng)鋼板表面鍍覆的是鋁基合金時，則熱壓溫度為50(T60(TC，壓力為10 80MPa，時間為2 30min ；
在熱壓復(fù)合過程中，可發(fā)泡預(yù)制坯相互間無縫隙地擺放在兩片鋼板中間，然后經(jīng)熱壓而使鋼板與預(yù)制坯復(fù)合在一起，或者可發(fā)泡預(yù)制坯相互間留有一定的縫隙地擺放在兩片鋼板中間，縫隙大小根據(jù)發(fā)泡預(yù)制坯的尺寸進(jìn)行調(diào)整，然后經(jīng)熱壓使預(yù)制坯厚度變薄而相互接觸并與鋼板復(fù)合在一起，或者經(jīng)熱壓后預(yù)制坯相互間仍留有一定的間隙，而與鋼板接觸部分形成冶金結(jié)合。(3)制備鋼和鋁合金復(fù)合的泡沫鋁夾心板
將上述夾有預(yù)制坯的可發(fā)泡復(fù)合板放入模套之中，其中模套中空腔的高度在可調(diào)，其高度大于或者等于可發(fā)泡復(fù)合板的厚度，然后再將模套裝入溫度為80(Tii0(rc的紅外線發(fā)泡爐內(nèi)加熱flOmin，待可發(fā)泡復(fù)合板完全膨脹后，將模套移出紅外線發(fā)泡爐并冷卻，最后得到泡沫鋁夾心板產(chǎn)品。在紅外加熱發(fā)泡過程中，采取將裝有可發(fā)泡復(fù)合板的模套全部裝入紅外線發(fā)泡爐的加熱區(qū)內(nèi)，等到發(fā)泡完成后再將模套移出；或者將模套的一端先裝入紅外線發(fā)泡爐的加熱區(qū)內(nèi)，邊移動邊加熱。直接對模套直接進(jìn)行紅外加熱，或者將模套四周密閉，向模套內(nèi)通入惰性氣體氬氣或氮?dú)?，或?qū)⒛Ｌ變?nèi)抽成真空，真空度為0.011 再對模套進(jìn)行紅外線加熱。將模套移出紅外線發(fā)泡爐后，其冷卻方式采取自然冷卻、風(fēng)冷或水霧冷卻。在泡沫鋁夾心板制備過程中，為了提高紅外線加熱效率，組成模套空腔的上下面板應(yīng)選擇單色吸收率為3(Γ50%的鋼板，或?qū)⑦x取的鋼板表面鍍覆黑膜，為了使組成模套的鋼板在極冷極熱狀態(tài)下不發(fā)生變形，選擇的鋼板厚度在l(T30mm之間。本發(fā)明產(chǎn)生的積極效果是
1、本發(fā)明制備的泡沫金屬夾心板，其泡沫芯和金屬背板之間能夠?qū)崿F(xiàn)冶金結(jié)合，極大地提高了金屬泡沫材料的力學(xué)性能，拓寬金屬泡沫材料的應(yīng)用范圍；
2、本發(fā)明能制備大規(guī)格泡沫金屬夾心板，通過調(diào)整模套高度使夾心板的厚度能控制十分精確，同時夾心板內(nèi)泡沫芯的結(jié)構(gòu)均勻性和重現(xiàn)性顯著提高，成材率接近100% ；
3、本發(fā)明采用紅外線加熱，實(shí)現(xiàn)了泡沫金屬夾心板的快速制備，由于發(fā)泡和冷卻時間較短，極大地減小了泡沫芯內(nèi)部的孔徑梯度，消除了因重力排液而產(chǎn)生的無泡層，發(fā)泡效率顯著提高；
4、本發(fā)明能制備不同厚度的泡沫金屬夾心板，且制備工序能實(shí)行自動控制，為泡沫金屬夾心板材的半連續(xù)化制備奠定了基礎(chǔ)。


圖1是本發(fā)明制備泡沫鋁夾心板的工藝流程框圖2是熱壓復(fù)合后鋼板與可發(fā)泡預(yù)制坯的界面結(jié)合顯微照片，其中A 鋼板；B 鋼板與可發(fā)泡預(yù)制坯之間的界面擴(kuò)散層；C 可發(fā)泡預(yù)制坯；圖3是發(fā)泡后鋼板與泡沫鋁芯層的界面結(jié)合顯微照片，其中A 鋼板；B 鋼板與泡沫鋁層之間的界面擴(kuò)散層；C 泡沫鋁芯層。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例中所采用的化工原料均為市場中購買，所用鋼板為普通碳鋼。實(shí)施例1
以Al-12wt. %Si為鋁合金基體，在750°C下熔化并保溫30min，加入增黏劑金屬Ca并攪拌均勻，Ca的加入量是所用鋁合金質(zhì)量的5wt. %，粒度為6mm，攪拌速度為1500r/min，攪拌時間為aiiin。將增黏后的鋁合金熔體溫度降至600°C，向其中加入TiH2并攪拌均勻。攪拌速度為lOOOr/min，攪拌時間為5min，TiH2的粒度為150 μ m，加入量為所用基體合金質(zhì)量的0. 5wt. %，在加入前對TiH2在空氣中于500°C下氧化處理5小時。將得到的鋁熔體澆注成錠并在熱態(tài)下軋制，得到厚度為5mm的可發(fā)泡預(yù)制坯，可發(fā)泡預(yù)制坯的孔隙率為20% ；
對Imm厚的鋼板表面進(jìn)行除油、除銹處理，使其露出清潔的基體表面，然后在鋼板表面涂覆水溶液成分為 ZnCl2 :80g/mL、AlCl3 :10g/mL、NH4Cl :15g/mL 和 LaCl3 :0. 4g/mL 的助鍍劑并熱鍍鋁基合金，鋁基合金成分為55wt. %A1-Zn-1. 5wt. %Si_0. lwt. %RE，形成50 μ m厚的連續(xù)致密的鍍層，再將5mm厚的可發(fā)泡預(yù)制坯表面進(jìn)行打磨，除去氧化皮。將處理后的可發(fā)泡預(yù)制坯擺放在帶有鍍層的兩片鋼板中間，然后進(jìn)行熱壓即可得到7mm厚度的夾有預(yù)制坯的可發(fā)泡復(fù)合板，且預(yù)制坯與鋼板之間界面為冶金結(jié)合，熱壓過程中熱壓溫度為600°C，壓力為15MPa，熱壓時間為5min ；
將夾有7mm厚預(yù)制坯的可發(fā)泡復(fù)合板放入模套空腔之中，其中空腔高度固定為15mm，組成模套空腔的上下面板選擇單色吸收率為30%，厚度為IOmm的鋼板；然后將模套全部拉入紅外線發(fā)泡爐的加熱區(qū)內(nèi)，使模套的上下表面直接接受紅外輻射，加熱區(qū)溫度為900°C，加熱并保溫6min后將模套拉出，并對模套上下表面實(shí)施水霧冷卻，打開模套后可得到厚度為15mm的泡沫鋁夾心板。實(shí)施例2
實(shí)施例2與實(shí)施例1中的步驟相同，不同之處是Ca的加入量是所用鋁合金質(zhì)量的2wt.%，攪拌速度為500r/min，攪拌時間為5min ；TiH2的加入量為所用基體合金質(zhì)量的3wt. %，攪拌速度為3000r/min，攪拌時間為2min，TiH2的粒度為30 μ m，在加入前對TiH2在空氣中于500°C下氧化處理1小時。實(shí)施例3:
以Al-12wt. %Si-lwt. %Mg為鋁合金基體，在750°C下熔化并保溫30min，加入SiC顆粒并攪拌均勻，SiC的加入量是所用鋁合金質(zhì)量的2wt.%，粒度為10 μ m，攪拌速度為1500r/min，攪拌時間為aiiin。將增黏后的鋁合金熔體溫度降至590°C，向其中加入TH2并攪拌均勻。攪拌速度為2000 r/min，攪拌時間為;3min，TiH2m粒度為80μπι，加入量為所用基體合金質(zhì)量的1. 5wt. %，在加入前對TH2在500°C下氧化處理3小時。將得到的鋁熔體澆注成錠并在熱態(tài)下軋制，得到厚度為IOmm的可發(fā)泡預(yù)制坯，可發(fā)泡預(yù)制坯的孔隙率為17% ；
對Imm厚的鋼板表面進(jìn)行除油、除銹處理，使其露出清潔的基體表面，然后在鋼板表面涂覆水溶液成分為 SiCl2 :100g/mL、AlCl3 :15g/mL、NH4Cl :20g /mL 和 LaCl3 :0. 8g/mL 的助鍍劑并熱鍍鋁基合金，鋁基合金成分為55wt. %A1-Zn-1. 5wt. %Si_0. lwt. %RE，形成80 μ m厚的連續(xù)致密的鍍層；再將IOmm厚的可發(fā)泡預(yù)制坯表面進(jìn)行打磨，除去氧化皮，將處理后的可發(fā)泡預(yù)制坯擺放在帶有鍍層的兩片鋼板中間，預(yù)制坯之間留有5mm的間隙。然后進(jìn)行熱壓即可得到12mm厚的夾有預(yù)制坯的可發(fā)泡復(fù)合板，熱壓過程中熱壓溫度為500°C，壓力為70MPa，熱壓時間為15min ；
將12mm厚的夾有預(yù)制坯的可發(fā)泡復(fù)合板放入模套的空腔之中，其中模套空腔高度固定為25mm，組成模套空腔的上下面板選擇單色吸收率為40%，厚度為20mm的鋼板；然后將模套的四周進(jìn)行密閉并通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，將模套裝入溫度為1100°C紅外線發(fā)泡爐的加熱區(qū)內(nèi)，使模套的上下表面直接接受紅外輻射，采用邊加熱邊移動的方式進(jìn)行發(fā)泡，模套前端經(jīng)過加熱區(qū)的時間至少為細(xì)in，對移出發(fā)泡爐的模套實(shí)施自然冷卻，打開模套后可得到厚度為25mm的泡沫鋁夾心板。實(shí)施例4
實(shí)施例4與實(shí)施例3的不同之處是增黏劑SiC的加入量是所用鋁合金質(zhì)量的IOwt. %，粒度為100 μ m，攪拌速度為500r/min，攪拌時間為5min。實(shí)施例5
以Al-5wt. %Mg-lwtCa%為鋁合金基體，在750°C下熔化并保溫30min，加入Al2O3顆粒并攪拌均勻，Al2O3的加入量是所用鋁合金質(zhì)量的2wt. %，粒度為5 μ m，攪拌速度為1500r/min，攪拌時間為anin ；將增黏后的鋁合金熔體溫度降至570°C，向其中加入CaCO3并攪拌均勻，CaCO3的粒度為40 μ m,加入量為所用基體合金質(zhì)量的5wt. %，攪拌速度為3000 r/min,攪拌時間為aiiin。將得到的鋁熔體澆注成錠并在熱態(tài)下軋制，得到厚度為30mm的可發(fā)泡預(yù)制坯，可發(fā)泡預(yù)制坯的孔隙率為12% ；
對3mm厚的鋼板表面進(jìn)行除油、除銹處理，使其露出清潔的基體表面，然后在鋼板表面涂覆水溶液成分為 SiCl2 :70g/mL、AlCl3 :12g/mL、NH4Cl :18g/mL 和 LaCl3 :0. 7g/mL 的助鍍劑并熱鍍鋅基合金，鋅基合金成分為為ai_5wt. %A1-1. 5wt. %Mg，形成50 μ m厚的連續(xù)致密的鍍層。再將30mm厚的可發(fā)泡預(yù)制坯表面進(jìn)行打磨，除去氧化皮。將處理后的可發(fā)泡預(yù)制坯擺放在帶有鍍層的兩片鋼板中間，預(yù)制坯之間留有30mm的間隙。然后進(jìn)行熱壓即可得到36mm厚的夾有預(yù)制坯的可發(fā)泡復(fù)合板，熱壓過程中熱壓溫度為500°C，壓力為lOMPa，熱壓時間為5min ；
將36mm厚的夾有預(yù)制坯可發(fā)泡的復(fù)合板放入模套的空腔之中，其中模套空腔高度固定為45mm，組成模套空腔的上下面板選擇單色吸收率為50%的鋼板，鋼板厚度為30mm ；然后將模套的四周進(jìn)行密閉并通入氬氣保護(hù)；將模套全部拉入紅外線發(fā)泡爐的加熱區(qū)內(nèi)，使模套的上下表面直接接受紅外輻射，加熱區(qū)溫度為800°C，加熱并保溫5min后將模套拉出，并對模套上下表面實(shí)施風(fēng)冷，打開模套后可得到厚度為45mm的泡沫鋁夾心板。實(shí)施例6
實(shí)施例6與實(shí)施例5的不同之處是增黏劑Al2O3顆粒的加入量是所用鋁合金質(zhì)量的IOwt. %，粒度為80 μ m,攪拌速度為500r/min，攪拌時間為5min ； CaCO3的加入量為所用基體合金質(zhì)量的Iwt. %，粒度為150 μ m，攪拌速度為1000 r/min，攪拌時間為5min。實(shí)施例7
以Al-lOwt. %Mg-3wtCa%為基體鋁合金，在750°C下熔化并保溫30min，加入SiC顆粒并攪拌均勻，SiC的加入量是所用基體合金質(zhì)量的6wt.%，粒度為50 μ m，攪拌速度為1500r/min，攪拌時間為^iin ；SiC顆粒在800°C下熱處理2小時；將增黏后的鋁合金熔體溫度降至550°C，向其中加入CaCO3并攪拌均勻，攪拌速度為2000 r/min，攪拌時間為％iin，CaCO3的粒度為100 μ m，加入量為所用基體合金質(zhì)量的3 wt. %;將得到的鋁熔體澆注成錠并在熱態(tài)下軋制，得到厚度為50mm的可發(fā)泡預(yù)制坯，可發(fā)泡預(yù)制坯的孔隙率為10% ；
對5mm厚的鋼板表面進(jìn)行除油、除銹處理，使其露出清潔的基體表面，然后在鋼板表面涂覆水溶液成分為 SiCl2 :90g/mL、AlCl3 :14g/mL、NH4Cl :15g/mL 和 LaCl3 :0. 6g/mL 的助鍍劑并熱鍍鋅基合金，鋅基合金成分為ai_5wt. %A1-1. 5wt. %Mg，形成30 μ m厚的連續(xù)致密的鍍層。再將50mm厚的可發(fā)泡預(yù)制坯表面進(jìn)行打磨，除去氧化皮。將處理后的可發(fā)泡預(yù)制坯擺放在帶有鍍層的兩片鋼板中間，預(yù)制坯之間留有50mm的間隙。然后進(jìn)行熱壓即可得到60mm厚的夾有預(yù)制坯的可發(fā)泡復(fù)合板，熱壓過程中熱壓溫度為400°C，壓力為40MPa，時間為 15min ；
將60mm厚的夾有預(yù)制坯的可發(fā)泡復(fù)合板放入模套的空腔之中，其中模套空腔高度固定為60mm，將組成模套空腔上下面板的鋼板表面鍍覆黑膜，鋼板厚度為IOmm ；然后將模套的四周進(jìn)行密閉并抽真空，真空度為O.OlPa。將模套拉入溫度為1100°C紅外線發(fā)泡爐的加熱區(qū)內(nèi)，使模套的上下表面直接接受紅外輻射，采用邊加熱邊移動的方式，模套前端經(jīng)過加熱區(qū)的時間至少為:3min，對移出發(fā)泡爐的模套實(shí)施自然冷卻，打開模套后可得到厚度為60mm的泡沫鋁夾心板。實(shí)施例8
實(shí)施例8與實(shí)施例7的不同之處是將模套的四周進(jìn)行密閉并抽真空，真空度為lPa。本發(fā)明使用的方法還適于制備鎂、鋅、鉛或這些金屬合金為基體的泡沫金屬夾心板。本發(fā)明使用的方法還適于制備以鋁或鋁合金板、鈦或鈦合金板、鎳或鎳合金板為面板的泡沫金屬夾心板材。
權(quán)利要求
1.一種泡沫鋁夾心板的制備方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行(1)先將鋁合金在750°c下熔化并保溫30min，加入增黏劑并攪拌均勻，攪拌速度為50(Tl500r/min，攪拌時間為2 5min ；再將增黏后的鋁合金熔體溫度降至550-600°C，向其中加入發(fā)泡劑并攪拌均勻，攪拌速度為100(T3000 r/min，攪拌時間為2 5min，最后將上述攪拌均勻的鋁合金熔體澆注成錠并在熱態(tài)下軋制，得到厚度為5 50mm，孔隙率小于20%的可發(fā)泡預(yù)制坯；(2)先對廣5mm厚的鋼板表面進(jìn)行除油、除銹處理，然后在鋼板表面涂覆助鍍劑并進(jìn)行熱浸鍍，形成2(Γ100 μ m厚的鍍層，鍍層的合金成分是鋅基合金或鋁基合金；對可發(fā)泡預(yù)制坯表面進(jìn)行打磨，除去氧化皮后擺放在帶有鍍層的兩片鋼板中間，然后進(jìn)行熱壓復(fù)合；在熱壓復(fù)合過程中，當(dāng)鋼板表面鍍覆的是鋅基合金時，則熱壓溫度為40(T50(TC，壓力為5 50MPa，時間為2 30min ；當(dāng)鋼板表面鍍覆的是鋁基合金時，則熱壓溫度為50(T60(TC，壓力為10 80MPa，時間為2 30min ；(3)將上述夾有預(yù)制坯的可發(fā)泡復(fù)合板裝入模套之中，模套中空腔的高度可調(diào)，其高度大于或者等于可發(fā)泡復(fù)合板的厚度，然后再將模套裝入溫度為80(Γ1100 的紅外線發(fā)泡爐內(nèi)加熱flOmin，待可發(fā)泡復(fù)合板完全膨脹后，將模套移出紅外線發(fā)泡爐并冷卻，最后得到泡沫鋁夾心板產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的一種泡沫鋁夾心板的制備方法，其特征在于所述的鋁合金是成分為Al-12wt%Si的鋁硅合金、Al-12wt%Si-lwt%Mg的鋁硅鎂合金或Al_(5 l(Owt%Mg-(廣3)wt%Ca的鋁鎂鈣合金。
3.如權(quán)利要求1所述的一種泡沫鋁夾心板的制備方法，其特征在于所述的增黏劑是金屬鈣、碳化硅粉或氧化鋁粉，其中金屬鈣的加入量是鋁合金質(zhì)量的2飛wt%，粒度為2飛mm ；碳化硅粉的加入量是所用鋁合金質(zhì)量的2 10wt%，粒度為1(Γ 00μπι ；氧化鋁粉的加入量是所用鋁合金質(zhì)量的2 10wt%，粒度為5 80 μ m。
4.如權(quán)利要求1所述的一種泡沫鋁夾心板的制備方法，其特征在于所述的發(fā)泡劑是氫化鈦或碳酸鈣；其中氫化鈦的加入量為所用鋁合金質(zhì)量的0. 5 3wt%，粒度為3(Γ 50μπι，加入的氫化鈦要預(yù)先進(jìn)行氧化處理，處理的方法為在500°C下對氫化鈦在空氣中氧化廣5小時；碳酸鈣的加入量為所用鋁合金質(zhì)量的廣5wt%，粒度為4(Γ 50μπι。
5.如權(quán)利要求1所述的一種泡沫鋁夾心板的制備方法，其特征在于在熱壓復(fù)合過程中，可發(fā)泡預(yù)制坯相互間無縫隙地擺放在兩片鋼板中間，或者可發(fā)泡預(yù)制坯相互間留有一定的縫隙地擺放在兩片鋼板中間，縫隙大小根據(jù)發(fā)泡預(yù)制坯的尺寸進(jìn)行調(diào)整。
6.如權(quán)利要求1所述的一種泡沫鋁夾心板的制備方法，其特征在于在紅外加熱發(fā)泡過程中，將裝有可發(fā)泡復(fù)合板的模套全部裝入紅外線發(fā)泡爐的加熱區(qū)內(nèi)，等到發(fā)泡完成后再將模套移出；或者將模套的一端先裝入紅外線發(fā)泡爐的加熱區(qū)內(nèi)，邊移動邊加熱。
7.如權(quán)利要求1所述的一種泡沫鋁夾心板的制備方法，其特征在于將模套移出紅外線發(fā)泡爐后，冷卻方式采用自然冷卻、風(fēng)冷或水霧冷卻。
8.如權(quán)利要求1所述的一種泡沫鋁夾心板的制備方法，其特征在于對模套進(jìn)行紅外線加熱前向模套內(nèi)通入惰性氣體氬氣或氮?dú)?，或?qū)⒛Ｌ變?nèi)抽成真空，真空度為0. 0Γ1ΡΒο
9.如權(quán)利要求1所述的一種泡沫鋁夾心板的制備方法，其特征在于組成模套空腔的上下面板選擇單色吸收率為3(Γ50%的普通碳鋼，鋼板厚度在l(T30mm之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及層狀復(fù)合材料的制備方法，具體涉及一種泡沫鋁夾心板的制備方法。首先將鋁合金、增黏劑和發(fā)泡劑均勻混合后制成板狀或塊狀的可發(fā)泡預(yù)制坯材料，然后將預(yù)制坯與表面鍍層處理后的鋼板進(jìn)行熱壓復(fù)合，制備出夾有預(yù)制坯的可發(fā)泡復(fù)合板，將夾有預(yù)制坯的可發(fā)泡復(fù)合板放入四周密閉的模套之中，并送入上下同時加熱的紅外線發(fā)泡爐內(nèi)，使夾有預(yù)制坯的復(fù)合板在紅外輻射下升溫并發(fā)泡，最后將模套從發(fā)泡爐內(nèi)拉出并實(shí)施冷卻，獲得厚度一定的泡沫鋁夾心板。本發(fā)明方法制備的泡沫鋁夾心板厚度精確，結(jié)構(gòu)均勻，成材率高，且本發(fā)明的制備工序可實(shí)行自動控制，有利于實(shí)現(xiàn)泡沫鋁夾心板材的半連續(xù)化制備。
文檔編號B32B15/20GK102390135SQ20111019668
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者劉宣漢, 吳林麗, 姚廣春, 張曉明, 曹卓坤, 羅洪杰 申請人:東北大學(xué)