一種多孔復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】一種多孔復(fù)合材料及其制備方法，采用多孔聚氨酯海綿為基體，將碳酸氫鈉粉末、水和膠合劑按比例調(diào)合成混合泥漿，將混合泥漿擠壓至多孔聚氨酯海綿基體的孔徑內(nèi)烘烤固定成型，將固定成型的泥漿體焚燒除去多孔聚氨酯海綿基體，剩下多孔碳酸氫鈉骨架，在多孔碳酸氫鈉骨架表面噴涂復(fù)合粉末涂層；再將有涂層的多孔碳酸氫鈉骨架放置在弱堿性清水中浸泡，使之在水中逐漸融解，得到多孔復(fù)合材料，將其進(jìn)行熱處理后即得。本發(fā)明的有益效果是：1.由全無機(jī)材料構(gòu)成，保持了裝飾板的多孔微隙結(jié)構(gòu)，具有完全防火、完全吸音的功能。2.可采用廉價(jià)金屬材料與輕質(zhì)陶瓷材料緊密融合形成一個(gè)整體的非導(dǎo)體防火隔熱保溫涂層，具備較強(qiáng)的隔熱功能，其整體結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生漏電事故。
【專利說明】一種多孔復(fù)合材料及其制備方法
[0001]【【技術(shù)領(lǐng)域】】本發(fā)明涉及建筑裝飾材料領(lǐng)域，具體地說是一種多孔復(fù)合材料及其制備方法。
[0002]【【背景技術(shù)】】KTV、電影院等公共娛樂場(chǎng)所為了改善室內(nèi)音響效果、降低對(duì)外界的噪音污染，通常會(huì)在房間的內(nèi)壁安裝吸音板。目前，市場(chǎng)上銷售的吸音板有木質(zhì)吸音板、布藝吸音板、天花鋁質(zhì)穿孔吸音板、木絲吸音板、聚脂纖維吸音板、玻璃纖維吸音棉等。這些板材主要是利用微小的孔隙及高厚度的結(jié)構(gòu)使聲波進(jìn)入到多孔結(jié)構(gòu)中進(jìn)行傳遞，加長(zhǎng)聲波的傳導(dǎo)路徑，從而達(dá)到吸音的目的。高厚度、微孔隙結(jié)構(gòu)是吸音材料的必要結(jié)構(gòu)，但現(xiàn)有的吸音板都存在一個(gè)致命的缺陷，即在高溫狀態(tài)下容易發(fā)生火災(zāi)，在發(fā)生火災(zāi)的同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量濃煙，因此公共場(chǎng)所容易造成群死群傷的安全事故。如何研發(fā)一種既能防火又具備吸音功能的裝飾板材，是排除公共娛樂場(chǎng)所重大安全隱患的關(guān)鍵。
[0003]【
【發(fā)明內(nèi)容】
】本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種具備多孔微隙結(jié)構(gòu)的完全防火、吸音的多孔復(fù)合材料及其制備方法，以完全杜絕公共娛樂場(chǎng)所發(fā)生火災(zāi)傷亡事故。
[0004]這種多孔復(fù)合材料，其特征在于，采用多孔聚氨酯海綿為基體，將碳酸氫鈉粉末、水和膠合劑按比例調(diào)合成混合泥漿；將混合泥漿均勻擠壓至多孔聚氨酯海綿基體的孔徑內(nèi)烘烤，使?jié)駶?rùn)的混合泥漿固定成型；將固定成型的泥漿體在氮?dú)獗Ｗo(hù)下焚燒，除去多孔聚氨酯海綿基體，剩下的為多孔碳酸氫鈉骨架；采用等離子噴涂工藝，在多孔碳酸氫鈉骨架表面噴涂復(fù)合粉末涂層；再將噴涂有復(fù)合粉末涂層的多孔碳酸氫鈉骨架放置在PH為8-9的弱堿性清水中浸泡，使多孔碳酸氫鈉骨架在水中逐漸融解，得到由復(fù)合粉末涂層骨架構(gòu)成的多孔復(fù)合材料，最后將多孔復(fù)合材料置于500-800°C、有氮?dú)獗Ｗo(hù)的熱處理爐中進(jìn)行熱處理3-5h，即得；多孔復(fù)合材料的開孔率為80-98%，材料密度為0.5-5.0g/cm3，抗拉強(qiáng)度為100-500MPa,屈服強(qiáng)度為100_500MPa，吸能強(qiáng)度為300_600MPa，吸音率為0.65-0.95%,吸水率為 0.07-0.1%。
[0005]所述碳酸氫鈉粉末、水和膠合劑的調(diào)合比例為:碳酸氫鈉80-90%、水5-10%、膠合劑 5-10%ο`
[0006]所述多孔聚氨酯海綿的開孔率為80-98%，厚度為5-50mm，孔徑為l_50um。
[0007]所述復(fù)合粉末涂層的粉末粒徑為10-100um。
[0008]所述復(fù)合粉末涂層為純金屬粉末或鐵合金粉末。
[0009]所述的鐵合金粉末中鐵的含量為70-90%。
[0010]所述復(fù)合粉末涂層為純陶瓷粉末。
[0011]所述復(fù)合粉末涂層為金屬與陶瓷復(fù)合粉末，其中金屬的比例為80-95%，陶瓷粉末的比例為5-20%。
[0012]多孔復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，將碳酸氫鈉粉末、水和膠合劑按比例進(jìn)行復(fù)合攪拌，調(diào)合成均勻的混合泥漿；將混合泥漿均勻擠壓至多孔聚氨酯海綿基體的孔徑內(nèi)，用100-150°C溫度烘烤3-6h，使?jié)駶?rùn)的混合泥漿固定成型；將固定成型的泥漿體在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，用300-500°C溫度焚燒l_5h，除去多孔聚氨酯海綿基體，剩下的為多孔碳酸氫鈉骨架；采用等離子噴涂工藝，在多孔碳酸氫鈉骨架表面噴涂粒徑為IO-1OOum復(fù)合粉末涂層，涂層的噴涂厚度為1-10_ ;再將噴涂有復(fù)合粉末涂層的多孔碳酸氫鈉骨架放置在PH為8-9的弱堿性清水中浸泡5-10h，使多孔碳酸氫鈉骨架在水中逐漸融解，得到由復(fù)合粉末涂層骨架構(gòu)成的多孔復(fù)合材料，最后將多孔復(fù)合材料置于500-800°C、有氮?dú)獗Ｗo(hù)的熱處理爐中進(jìn)行熱處理3-5h，即成。
[0013]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:1、本發(fā)明的多孔復(fù)合材料由全無機(jī)材料構(gòu)成，保持了裝飾板的多孔微隙結(jié)構(gòu)，具有完全防火、完全吸音的功能。2、本發(fā)明的多孔復(fù)合材料可以采用任意的廉價(jià)金屬材料，與輕質(zhì)陶瓷材料緊密融合，形成一個(gè)整體的非導(dǎo)體防火隔熱保溫涂層，具備較強(qiáng)的隔熱功能，同時(shí)整體結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生漏電事故。3、本發(fā)明的多孔復(fù)合材料形成的多孔復(fù)合金屬結(jié)構(gòu)，比表面積較大，容易對(duì)材料表面進(jìn)行各種涂飾，以達(dá)到美觀的效果，可節(jié)省實(shí)際的裝修成本。
[0014]【【專利附圖】

【附圖說明】】
圖1為本發(fā)明多孔復(fù)合材料示意圖 圖2為本發(fā)明多孔復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)圖。
[0015]【【具體實(shí)施方式】】為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016]實(shí)施例1:
采用開孔率80%，孔徑為10um，厚度為15mm的多孔聚氨酯海綿為基體，將碳酸氫鈉粉末、水和膠合劑按8 0%: 10%:10%的比例進(jìn)行復(fù)合攪拌，調(diào)合成均勻的混合泥漿；采用擠壓機(jī)將混合泥漿均勻地?cái)D壓至多孔聚氨酯海綿基體的孔徑內(nèi)，置于100°C溫度下烘干6h，使?jié)駶?rùn)的混合泥漿固定成型；將固定成型的泥漿體放入具有氮?dú)獗Ｗo(hù)的熱處理爐中，以300°C焚燒5h，除去多孔聚氨酯海綿基體，剩下的為多孔碳酸氫鈉骨架；將粒徑為IOum鐵金屬粉末和陶瓷粉末按85%:15%的比例混合，再將混合體通過等離子噴涂工藝，噴涂至多孔碳酸氫鈉骨架表面，形成鐵金屬與陶瓷復(fù)合粉末涂層，涂層的噴涂厚度為1mm ;將噴涂有鐵金屬與陶瓷復(fù)合粉末涂層的多孔碳酸氫鈉骨架置于PH為8.0的弱堿清水中浸泡5h，使多孔碳酸氫鈉骨架在水中逐漸融解，得到內(nèi)空結(jié)構(gòu)的鐵金屬-陶瓷多孔復(fù)合材料，最后將多孔復(fù)合材料置于具有氮?dú)獗Ｗo(hù)、50(TC溫度下熱處理5h，即成。
[0017]多孔復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其微觀結(jié)構(gòu)如圖2所示。將實(shí)施例1制備的多孔復(fù)合材料經(jīng)過表面簡(jiǎn)單拋磨后，與市場(chǎng)上同規(guī)格有機(jī)棉吸音材料的吸音性能進(jìn)行對(duì)比，檢測(cè)結(jié)果如下表所示:
【權(quán)利要求】
1.一種多孔復(fù)合材料，其特征在于，采用多孔聚氨酯海綿為基體，將碳酸氫鈉粉末、水和膠合劑按比例調(diào)合成混合泥漿；將混合泥漿均勻擠壓至多孔聚氨酯海綿基體的孔徑內(nèi)烘烤，使?jié)駶?rùn)的混合泥漿固定成型；將固定成型的泥漿體在氮?dú)獗Ｗo(hù)下焚燒，除去多孔聚氨酯海綿基體，剩下的為多孔碳酸氫鈉骨架；采用等離子噴涂工藝，在多孔碳酸氫鈉骨架表面噴涂復(fù)合粉末涂層；再將噴涂有復(fù)合粉末涂層的多孔碳酸氫鈉骨架放置在PH為8-9的弱堿性清水中浸泡，使多孔碳酸氫鈉骨架在水中逐漸融解，得到由復(fù)合粉末涂層骨架構(gòu)成的多孔復(fù)合材料，最后將多孔復(fù)合材料置于500-800°C、有氮?dú)獗Ｗo(hù)的熱處理爐中進(jìn)行熱處理3-5h，即得；多孔復(fù)合材料的開孔率為80-98%，材料密度為0.5-5.0g/cm3，抗拉強(qiáng)度為100-500MPa,屈服強(qiáng)度為100_500MPa，吸能強(qiáng)度為300_600MPa，吸音率為0.65-0.95%,吸水率為 0.07-0.1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔復(fù)合材料，其特征在于，所述碳酸氫鈉粉末、水和膠合劑的調(diào)合比例為:碳酸氫鈉80-90%、水5-10%、膠合劑5-10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔復(fù)合材料，其特征在于，所述多孔聚氨酯海綿的開孔率為80-98%，厚度為5-50mm，孔徑為l_50um。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔復(fù)合材料，其特征在于，所述復(fù)合粉末涂層的粉末粒徑為10-100um。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔復(fù)合材料，其特征在于，所述復(fù)合粉末涂層為純金屬粉末或鐵合金粉末。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多孔復(fù)合材料，其特征在于，所述的鐵合金粉末中鐵的含量為70-90%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔復(fù)合材料，其特征在于，所述復(fù)合粉末涂層為純陶瓷粉末。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種多孔復(fù)合材料，其特征在于，所述復(fù)合粉末涂層為金屬與陶瓷復(fù)合粉末，其中金屬的比例為80-95%，陶瓷粉末的比例為5-20%。
9.如權(quán)利要求1所述一種多孔復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，將碳酸氫鈉粉末、水和膠合劑按比例進(jìn)行復(fù)合攪拌，調(diào)合成均勻的混合泥漿；將混合泥漿均勻擠壓至多孔聚氨酯海綿基體的孔徑內(nèi)，用100-150°C溫度烘烤3-6h，使?jié)駶?rùn)的混合泥漿固定成型；將固定成型的泥漿體在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，用300-500°C溫度焚燒l_5h，除去多孔聚氨酯海綿基體，剩下的為多孔碳酸氫鈉骨架；采用等離子噴涂工藝，在多孔碳酸氫鈉骨架表面噴涂粒徑為IO-1OOum復(fù)合粉末涂層，涂層的噴涂厚度為1-1Omm ;再將噴涂有復(fù)合粉末涂層的多孔碳酸氫鈉骨架放置在pH為8-9的弱堿性清水中浸泡5-10h,使多孔碳酸氫鈉骨架在水中逐漸融解，得到由復(fù)合粉末涂層骨架構(gòu)成的多孔復(fù)合材料，最后將多孔復(fù)合材料置于500-80(TC、有氮?dú)獗Ｗo(hù)的熱處理爐中進(jìn)行熱處理3-5h，即成。
【文檔編號(hào)】B22F3/115GK103878371SQ201410156980
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】陳紅輝, 吳中和, 周詩(shī)彪, 黃小兵, 楊基峰, 陳遠(yuǎn)道 申請(qǐng)人:湖南省恩紅科技有限責(zé)任公司