多孔鋁鎂合金的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料和功能材料及材料加工領(lǐng)域，特別涉及一種多孔鋁鎂合金的制備方法。
【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(lái)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(qiáng)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(jí)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(wú)法具備的優(yōu)勢(shì)，它的開(kāi)發(fā)也是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
[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(gè)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(jiǎn)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(duì)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(diǎn)，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)明提出一種適合工業(yè)生產(chǎn)，工藝成本低，制備產(chǎn)品性能高的多孔鋁鎂合金的制備方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種多孔鋁鎂合金的制備方法，步驟如下:
[0006](I)按鋁、鎂的質(zhì)量百分比為2:8制備而成的鋁鎂合金作為基體材料，進(jìn)行表面清洗晾干；
[0007](2)經(jīng)步驟(I)處理后的鋁鎂合金加熱至60(TC熔化，加入發(fā)泡劑，鋁鎂合金和發(fā)泡劑的質(zhì)量比為10:1，然后將其攪拌均勻，再加入粘合劑，然后將其攪拌均勻，然后將攪拌后的混合物倒入發(fā)泡槽，并送入發(fā)泡爐內(nèi)發(fā)泡，發(fā)泡溫度為700°c ；
[0008](3)將發(fā)泡槽移出發(fā)泡爐，進(jìn)行冷卻降溫，取出發(fā)泡體。
[0009]優(yōu)選的，步驟(2)中的發(fā)泡劑為氫化鋯或氫化鈦。發(fā)泡劑的選用可以使得鋁鎂合金產(chǎn)生氣孔，并形成合適的均勻的氣孔。
[0010]優(yōu)選的，步驟(2)將攪拌后的混合物倒入發(fā)泡槽時(shí)進(jìn)行高速攪拌，攪拌速度為800-1000轉(zhuǎn)/分，攪拌溫度為650°C，攪拌時(shí)間為5分鐘。告訴攪拌可以使得發(fā)泡劑顆粒迅速而均勻地分散于熔融金屬中，合適的攪拌溫度和攪拌時(shí)間將使得發(fā)泡劑和熔融金屬充分混合，并可以促進(jìn)后續(xù)的反應(yīng)。
[0011]優(yōu)選的，步驟(2)中的粘合劑為碳化硅溶液。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(guò)程中氣體的逸出和氣泡的結(jié)合長(zhǎng)大。對(duì)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。更優(yōu)選的，粘合劑碳化硅溶液和鋁鎂合金的質(zhì)量比為1:20。
[0012]優(yōu)選的，步驟(2)中的發(fā)泡爐發(fā)泡時(shí)間為30分鐘。發(fā)泡工藝的時(shí)間的控制對(duì)于發(fā)泡工藝的充分和完全起到重要作用。延長(zhǎng)發(fā)泡劑和基體材料在適合溫度下的反應(yīng)時(shí)間將有助于反應(yīng)完全和充分。
[0013]優(yōu)選的，步驟(3)中的冷卻降溫為制冷機(jī)冷卻降溫，制冷劑冷卻降溫可以使得多孔鋁鎂合金材料的氣孔迅速成型，保持良好的工藝性能。
[0014]本發(fā)明的技術(shù)方案的有效效果主要有以下幾點(diǎn):
[0015]第一、本發(fā)明的技術(shù)方案采用熔融態(tài)金屬直接發(fā)泡法制備多孔鋁鎂合金材料，工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，適合大規(guī)模地工業(yè)生產(chǎn)。
[0016]第二、本發(fā)明的技術(shù)方案采用的發(fā)泡劑和發(fā)泡爐，降低了制備多孔鋁鎂合金材料的生產(chǎn)成本。
[0017]第三、本發(fā)明通過(guò)充分?jǐn)嚢韬统浞只旌希@樣可以使得發(fā)泡劑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(guò)工藝參數(shù)的細(xì)化來(lái)制取不同密度和不同孔徑的多孔金屬材料。
[0018]第四、本發(fā)明工藝條件穩(wěn)定，操作方便，熔體溫度適中，對(duì)于工藝成本可以得到大幅度的降低。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下述非限制性實(shí)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。
[0020]通過(guò)下述實(shí)施例所制備的產(chǎn)物進(jìn)行性能測(cè)試，并和未進(jìn)行實(shí)施例所述的工藝步驟的鋁鎂合金進(jìn)行對(duì)比。
[0021]實(shí)施例1
[0022]按鋁、鎂的質(zhì)量百分比為2:8制備而成的鋁鎂合金作為基體，取500g，首先進(jìn)行表面清洗晾干。然后將此鋁鎂合金加熱至600°C熔化，加入發(fā)泡劑氫化鋯50g，然后將其混合物攪拌均勻，再加入粘合劑碳化硅溶液25g，然后再將其攪拌均勻，然后將攪拌均勻后的混合物倒入發(fā)泡槽，將攪拌后的混合物倒入發(fā)泡槽時(shí)進(jìn)行高速攪拌，攪拌速度為800-1000轉(zhuǎn)/分，攪拌溫度為650°C，攪拌時(shí)間為5分鐘。然后將其送入發(fā)泡爐中進(jìn)行發(fā)泡處理，發(fā)泡溫度為700°C。發(fā)泡時(shí)間約為30分鐘然后將發(fā)泡槽移除發(fā)泡爐，進(jìn)行冷卻處理，取出發(fā)泡體即可。
[0023]實(shí)施例2-3
[0024]按所述的相同步驟重復(fù)進(jìn)行實(shí)施例1，但是在實(shí)施例2，3中在將鋁鎂合金進(jìn)行表面清洗晾干后的加熱溫度分別為500°C，700°C。
[0025]實(shí)施例4-5
[0026]按所述的相同步驟重復(fù)進(jìn)行實(shí)施例1，但是在實(shí)施例4，5中在加入的發(fā)泡劑的質(zhì)量分別為30g，70g。
[0027]實(shí)施例6-7
[0028]按所述的相同步驟重復(fù)進(jìn)行實(shí)施例1，但是在實(shí)施例6，7中的發(fā)泡溫度分別為500。。，900。。。
[0029]實(shí)施例8-9
[0030]按所述的相同步驟重復(fù)進(jìn)行實(shí)施例1，但是在實(shí)施例8，9中在碳化硅溶液分別為15g,40g。
[0031]實(shí)施例10-11
[0032]按所述的相同步驟重復(fù)進(jìn)行實(shí)施例1，但是在實(shí)施例10，11中在發(fā)泡爐中的發(fā)泡時(shí)間分別為15分鐘，40分鐘。
[0033]最后將實(shí)施例1-11所獲得的產(chǎn)物和未進(jìn)行處理過(guò)的鋁鎂合金進(jìn)行性能檢測(cè)和觀察，檢測(cè)結(jié)果如下:實(shí)施例1所獲取多孔鋁鎂合金產(chǎn)物和未進(jìn)行處理過(guò)的鋁鎂合金相比，空隙度70%。和實(shí)施例2-10所獲取的產(chǎn)物相比氣孔分布均勻，氣孔大小適中。實(shí)施例2-10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(xiàng)】
1.多孔鋁鎂合金的制備方法，制備步驟如下: (1)按鋁、鎂的質(zhì)量百分比為2:8制備而成的鋁鎂合金作為基體材料，進(jìn)行表面清洗晾干; (2)經(jīng)步驟(I)處理后的鋁鎂合金加熱至60(TC熔化，加入發(fā)泡劑，鋁鎂合金和發(fā)泡劑的質(zhì)量比為10:1，然后將其攪拌均勻，再加入粘合劑，然后將其攪拌均勻，然后將攪拌后的混合物倒入發(fā)泡槽，并送入發(fā)泡爐內(nèi)發(fā)泡，發(fā)泡溫度為700°C ； (3 )將發(fā)泡槽移出發(fā)泡爐，進(jìn)行冷卻降溫，取出發(fā)泡體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔鋁鎂合金的制備方法，其特征在于:所述的步驟(2)中的發(fā)泡劑為氫化鋯或氫化鈦。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔鋁鎂合金的制備方法，其特征在于:所述的步驟(2)將攪拌后的混合物倒入發(fā)泡槽時(shí)進(jìn)行高速攪拌，攪拌速度為800-1000轉(zhuǎn)/分,攪拌溫度為650°C，攪拌時(shí)間為5分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔鋁鎂合金的制備方法，其特征在于:所述的步驟(2)中的粘合劑為碳化硅溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔鋁鎂合金的制備方法，其特征在于:所述的步驟(2)中的粘合劑碳化硅溶液和鋁鎂合金的質(zhì)量比為1:20。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔鋁鎂合金的制備方法，其特征在于:所述的步驟(2)中的發(fā)泡爐發(fā)泡時(shí)間為30分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔鋁鎂合金的制備方法，其特征在于:所述的步驟(3)中的冷卻降溫為制冷機(jī)冷卻降溫。
【專(zhuān)利摘要】多孔鎂鋁合金的制備方法，按鋁、鎂的質(zhì)量百分比為2:8制備而成的鋁鎂合金作為基體材料，進(jìn)行表面清洗晾干，然后鋁鎂合金加熱熔化，加入發(fā)泡劑，鋁鎂合將其攪拌均勻，再加入粘合劑，然后將其攪拌均勻，然后將攪拌后的混合物倒入發(fā)泡槽，并送入發(fā)泡爐內(nèi)發(fā)泡，后移除冷卻處理。本發(fā)明的技術(shù)方案工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。所述多孔鎂鋁合金適用于高級(jí)家具的生產(chǎn)。
【IPC分類(lèi)】C22C23-02, C22C1-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104694777
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310659355
【發(fā)明人】劉官柱
【申請(qǐng)人】大連飛馬文儀家俱有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2013年12月4日