一種高強度鋁基復(fù)合材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料加工領(lǐng)域，特別涉及一種高強度鋁基復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]多孔金屬材料是粉末冶金燒結(jié)體的空隙度高于45%，并含有多量連通孔的材料。通常，其孔隙度從45%-90%，空隙度大于90%的多孔金屬體成為泡沫金屬。多孔金屬材料是近十幾年內(nèi)發(fā)展起來的新材料，它具有結(jié)構(gòu)材料和功能材料的特性，它的優(yōu)良特性表現(xiàn)在其比重小，比強度大，能量吸收性好，制振效果好，比表面積大等方面，因此它在通訊領(lǐng)域，環(huán)保工程，高級家具生產(chǎn)領(lǐng)域等具有廣泛應(yīng)用，它具有許多普通金屬材料所無法具備的優(yōu)勢，它的開發(fā)也是人類社會發(fā)展的必然趨勢。
[0003]但是如何制備多孔金屬材料是目前多孔金屬材料應(yīng)用領(lǐng)域的一個難題。多孔鋁鎂合金為目前比較常用的多孔金屬材料之一。目前常用的多孔金屬材料制備方法主要有粉末冶金(PM)法，纖維冶金法，鑄造法，金屬沉積法，自蔓延高溫合成法等方法，但是這些方法中纖維冶金法的方法簡單易行，但其產(chǎn)品尺寸受限，成本較高；金屬沉積法步驟較為復(fù)雜，工藝參數(shù)較難控制，雖然制備的多孔金屬材料性能較好，但是對于工藝步驟的參數(shù)控制要求較高，而其他方法均有一些其他的諸如不適合工業(yè)生產(chǎn)，工藝成本較高，技術(shù)較為復(fù)雜，應(yīng)用有限等缺點，而且在多孔鋁鎂合金的制備中，需要尋求一種更適合的制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提出一種工藝成本低，制備產(chǎn)品性能聞的一種聞強度招基復(fù)合材料。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種高強度鋁基復(fù)合材料，采用以下步驟制備:
[0006]將表面清洗干凈的鋁和鎂按照質(zhì)量百分比為1:3?10比例混合，于400?700°C高溫熔煉0.5?2h，按鋁鎂總質(zhì)量的5%?20%加入發(fā)泡劑，攪拌均勻，按鋁鎂總質(zhì)量的1%?8%再加入粘合劑，攪拌均勻，將以上混合物倒入發(fā)泡槽，并送入發(fā)泡爐內(nèi)于600?800°C發(fā)泡0.3?Ih ;隨爐冷卻，得到所述高強度鋁基復(fù)合材料。
[0007]本發(fā)明所述的高強度鋁基復(fù)合材料，優(yōu)選所述發(fā)泡劑選自氫化鋯或氫化鈦中的一種。兩種發(fā)泡劑均可使得鋁鎂合金產(chǎn)生大小合適的均勻的氣孔。
[0008]本發(fā)明所述的高強度鋁基復(fù)合材料，優(yōu)選所述發(fā)泡劑的加入量按鋁鎂總質(zhì)量計為10 ?15%。
[0009]本發(fā)明所述的高強度鋁基復(fù)合材料，優(yōu)選所述粘合劑為碳化硅溶液。
[0010]本發(fā)明所述的高強度鋁基復(fù)合材料，優(yōu)選所述粘合劑的加入量按鋁鎂總質(zhì)量計為
3 ?6%。
[0011]本發(fā)明所述的高強度鋁基復(fù)合材料，優(yōu)選所述粘合劑的加入量按鋁鎂總質(zhì)量計為5%。熔融金屬粘合劑可以增大金屬熔體的粘度，并且防止發(fā)泡過程中氣體的逸出和氣泡的結(jié)合長大。對于控制氣泡大小，并獲取均勻的多孔金屬材料起到重要的作用。
[0012]本發(fā)明的技術(shù)方案的有效效果主要有以下幾點:
[0013]①本發(fā)明的高強度鋁基復(fù)合材料采用熔融態(tài)金屬直接發(fā)泡法制備，生產(chǎn)成本低，工藝簡單，性能優(yōu)良。
[0014]②本發(fā)明制備過程中使用發(fā)泡劑，使得其和基體金屬材料充分反應(yīng)，使得所產(chǎn)生的氣孔的大小合適，氣孔均勻，亦可通過工藝參數(shù)的細化來制取不同密度和不同孔徑的多孔金屬材料。
[0015]③本發(fā)明工藝條件穩(wěn)定，操作方便，熔體溫度適中，對于工藝成本可以得到大幅度的降低，是制備高級家具的一種首選材料。
【具體實施方式】
[0016]下述非限制性實施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
[0017]通過下述實施例所制備的產(chǎn)物進行性能測試，并和未進行實施例所述的工藝步驟的鋁鎂合金進行對比。
[0018]實施例1
[0019]取鋁200g，鎂600g，質(zhì)量百分比為2: 6，首先將表面清洗干凈并干燥，然后將此鋁鎂合金加熱至500°C熔煉40min，加入發(fā)泡劑氫化鋯40g，然后將其混合物攪拌均勻，再加入粘合劑碳化硅溶液10g，攪拌均勻，然后將以上混合物倒入發(fā)泡槽，高速攪拌均勻，然后將其送入發(fā)泡爐中于650°C進行發(fā)泡處理，發(fā)泡時間為30min，然后將發(fā)泡槽移除發(fā)泡爐，進行冷卻處理，取出發(fā)泡體即可。
[0020]實施例2?4
[0021]按所述的相同步驟重復(fù)進行實施例1，但是在實施例2?4中在將鋁鎂合金熔煉溫度分別為 550°C、650°C和 700°C。
[0022]實施例5?6
[0023]按所述的相同步驟重復(fù)進行實施例1，但是在實施例5和6中在加入的發(fā)泡劑的質(zhì)量分別為90g和120g。
[0024]實施例7?8
[0025]按所述的相同步驟重復(fù)進行實施例1，但是在實施例7和8中在碳化硅溶液分別為25g,40g。
[0026]將實施例1?8所獲得的產(chǎn)物和未進行處理過的鋁鎂合金進行性能檢測和觀察，檢測結(jié)果如下:實施例1所獲取多孔鋁鎂合金產(chǎn)物和未進行處理過的鋁鎂合金相比，空隙度70%。和實施例2?8所獲取的產(chǎn)物相比氣孔分布均勻，氣孔大小適中。實施例2?8所獲取的產(chǎn)物具有一定數(shù)量的氣孔，氣孔分布較為分散不均勻，氣孔大小較小。
【主權(quán)項】
1.一種高強度鋁基復(fù)合材料，其特征在于采用以下步驟制備: 將表面清洗干凈的鋁和鎂按照質(zhì)量百分比為1:3?10比例混合，于400?700°C高溫熔煉0.5?2h，按鋁鎂總質(zhì)量的5%?20%加入發(fā)泡劑，攪拌均勻，按鋁鎂總質(zhì)量的1%?8%再加入粘合劑，攪拌均勻，將以上混合物倒入發(fā)泡槽，并送入發(fā)泡爐內(nèi)于600?800°C發(fā)泡0.3?Ih ;隨爐冷卻，得到所述高強度鋁基復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度鋁基復(fù)合材料，其特征在于所述發(fā)泡劑為氫化鋯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高強度鋁基復(fù)合材料，其特征在于所述發(fā)泡劑的加入量按鋁鎂總質(zhì)量計為10?15%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任意一項權(quán)利要求所述的高強度鋁基復(fù)合材料，其特征在于所述粘合劑為碳化娃。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高強度鋁基復(fù)合材料，其特征在于所述粘合劑的加入量按鋁鎂總質(zhì)量計為3?6%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高強度鋁基復(fù)合材料，其特征在于所述粘合劑的加入量按鋁鎂總質(zhì)量計為5%。
【專利摘要】一種高強度鋁基復(fù)合材料，采用潔凈干燥的鋁、鎂合金通過發(fā)泡劑的發(fā)泡作用加之粘合劑的作用，高溫下經(jīng)熔煉、發(fā)泡、粘合制備，通過溫度和發(fā)泡劑與粘合劑加入量的控制，制備出成本低，表面具有一定孔隙率的復(fù)合材料。本發(fā)明的技術(shù)方案工藝簡單，生產(chǎn)成本低，適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。本發(fā)明所述的高強度鋁基復(fù)合材料適用于高級家具的生產(chǎn)。
【IPC分類】C22C1-08, C22C23-02
【公開號】CN104694776
【申請?zhí)枴緾N201310657297
【發(fā)明人】劉官柱
【申請人】大連飛馬文儀家俱有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2013年12月4日