二次泡沫化制备泡沫铝合金的方法技术

本发明专利技术提出了一种二次泡沫化制备泡沫铝合金的方法，包括以下步骤：1)将铝加热至熔化，并调节温度至660～720℃，加入占铝液质量分数0.5～3.0％的发泡剂，以600～800rpm转速搅拌5～15min，发泡剂由碳酸钙24～30wt％、氢氧化铝15～20wt％、硅粉6～12wt％与白云石30～50wt％；2)加入占铝液质量分数1.0～2.4％的碳酸钙粉末，温度660～720℃，转速800～1500rpm，搅拌3～7min后停止，降温至300℃～500℃保温20～30min；3)再将温度升温至800～900℃使坯料中碳酸钙二次热分解产生二次泡沫化同时加入占铝液质量分数0.2～0.6％的镁，搅拌均匀后，水冷至室温获得泡沫铝合金。该方法无需钙以及陶瓷颗粒作为增黏剂，并且制备出的铝合金孔径均匀且孔径小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于泡沫金属制备
，具体涉及一种二次泡沫化制备泡沫铝合金的方法。
技术介绍
泡沫铝合金材料具有密度小、孔隙率高、比表面积大等特征，它在导电、导热、吸音、吸能、减震及电磁屏蔽等方面具有良好的性能，在机械、建筑、能源、化工、冶金、交通、航空等领域都有广泛的用途，但是单纯的泡沫铝合金材料由于其在抗冲击，耐磨损方面比较差，使其应用范围受到很大的限制。目前，用熔体发泡法制备泡沫铝时大多选用氢化钛作为发泡剂，但是氢化钛较为昂贵，并且氢化钛高温分解速度快，气泡形成迅速，容易上浮、破碎或合并，形成的气孔粗大。因此，为了让气体能够稳定地留在熔体中，往往要向熔体中加入陶瓷颗粒增粘，但是增粘剂的加入会提高泡沫铝的制备成本，同时熔体增粘需要一定的增粘时间。
技术实现思路
本专利技术提出一种二次泡沫化制备泡沫铝合金的方法，该方法无需钙以及陶瓷颗粒作为增黏剂，并且制备出的铝合金孔径均匀且孔径小。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种二次泡沫化制备泡沫铝合金的方法，包括以下步骤：1)将铝加热至熔化，并调节温度至660～720℃，加入占铝液质量分数0.5～3.0％的发泡剂，以600～800rpm转速搅拌5～15min，发泡剂由碳酸钙24～30wt％、氢氧化铝15～20wt％、硅粉6～12wt％与白云石30～50wt％；2)加入占铝液质量分数1.0～2.4％的碳酸钙粉末，温度660～720℃，转速800～1500rpm，搅拌3～7min后停止，降温至300℃～500℃保温20～30min；3)再将温度升温至800～900℃使坯料中碳酸钙二次热分解产生二次泡沫化同时加入占铝液质量分数0.2～0.6％的镁，搅拌均匀后，水冷至室温获得泡沫铝合金。进一步，所述步骤1)发泡剂为颗粒状，粒径为30～100μm。进一步，所述步骤1)发泡剂的制备方法为：将碳酸钙、氢氧化铝、硅粉与白云石进行研磨得到粉料，砂磨时间为2～6小时，将砂磨后的粉料通过喷雾造粒机进行造粒即可。本专利技术的有益效果：1、本专利技术的先采用由碳酸钙、氢氧化铝、硅粉与白云石组成的发泡剂进行发泡，该发泡剂在发泡过程中产生的大量氧化物颗粒对铝熔体有增粘作用，并可以存在于胞壁中，有利于小孔径胞孔的形成。2、第一次发泡后300℃～500℃保温20～30min有利于气泡混合均匀。在进行二次发泡时，加入镁块后能有效改善熔体与碳酸钙粉末之间的湿润性，使碳酸钙粉末能更均匀地分布于熔体中，有利于制备出孔结构均匀的泡沫制品。而且制备的泡沫铝的孔径平均粒径仅仅为1.5～2.1mm，孔隙率为80～85％。具体实施方式实施例1一种二次泡沫化制备泡沫铝合金的方法，包括以下步骤：1)将铝加热至熔化，并调节温度至660℃，加入占铝液质量分数0.5％的发泡剂，以600rpm转速搅拌5min，发泡剂由碳酸钙24wt％、氢氧化铝16wt％、硅粉10wt％与白云石50wt％；2)加入占铝液质量分数1.0％的碳酸钙粉末，温度660℃，转速800rpm，搅拌7min后停止，降温至300℃保温20min；3)再将温度升温至800℃使坯料中碳酸钙二次热分解产生二次泡沫化同时加入占铝液质量分数0.2％的镁，搅拌均匀后，水冷至室温获得泡沫铝合金。步骤1)发泡剂的制备方法为：将碳酸钙、氢氧化铝、硅粉与白云石进行研磨得到粉料，砂磨时间为6小时，将砂磨后的粉料通过喷雾造粒机进行造粒即可，粒径为30μm。实施例2一种二次泡沫化制备泡沫铝合金的方法，包括以下步骤：1)将铝加热至熔化，并调节温度至680℃，加入占铝液质量分数1.2％的发泡剂，以650rpm转速搅拌7min，发泡剂由碳酸钙28wt％、氢氧化铝18wt％、硅粉6wt％与白云石48wt％；2)加入占铝液质量分数1.5％的碳酸钙粉末，温度680℃，转速1000rpm，搅拌6min后停止，降温至400℃保温25min；3)再将温度升温至840℃使坯料中碳酸钙二次热分解产生二次泡沫化同时加入占铝液质量分数0.3％的镁，搅拌均匀后，水冷至室温获得泡沫铝合金。步骤1)发泡剂的制备方法为：将碳酸钙、氢氧化铝、硅粉与白云石进行研磨得到粉料，砂磨时间为5小时，将砂磨后的粉料通过喷雾造粒机进行造粒即可，粒径为50μm。实施例3一种二次泡沫化制备泡沫铝合金的方法，包括以下步骤：1)将铝加热至熔化，并调节温度至700℃，加入占铝液质量分数2.7％的发泡剂，以700rpm转速搅拌12min，发泡剂由碳酸钙30wt％、氢氧化铝18wt％、硅粉12wt％与白云石40wt％；2)加入占铝液质量分数2.2％的碳酸钙粉末，温度700℃，转速1200rpm，搅拌7min后停止，降温至500℃保温20～30min；3)再将温度升温至880℃使坯料中碳酸钙二次热分解产生二次泡沫化同时加入占铝液质量分数0.5％的镁，搅拌均匀后，水冷至室温获得泡沫铝合金。步骤1)发泡剂的制备方法为：将碳酸钙、氢氧化铝、硅粉与白云石进行研磨得到粉料，砂磨时间为3小时，将砂磨后的粉料通过喷雾造粒机进行造粒即可，粒径为80μm。实施例4一种二次泡沫化制备泡沫铝合金的方法，包括以下步骤：1)将铝加热至熔化，并调节温度至720℃，加入占铝液质量分数3.0％的发泡剂，以800rpm转速搅拌15min，发泡剂由碳酸钙30wt％、氢氧化铝20wt％、硅粉6wt％与白云石44wt％；2)加入占铝液质量分数2.4％的碳酸钙粉末，温度720℃，转速1500rpm，搅拌3～7min后停止，降温至500℃保温20～30min；3)再将温度升温至900℃使坯料中碳酸钙二次热分解产生二次泡沫化同时加入占铝液质量分数0.6％的镁，搅拌均匀后，水冷至室温获得泡沫铝合金。步骤1)发泡剂的制备方法为：将碳酸钙、氢氧化铝、硅粉与白云石进行研磨得到粉料，砂磨时间为2小时，将砂磨后的粉料通过喷雾造粒机进行造粒即可，粒径为100μm。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次泡沫化制备泡沫铝合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将铝加热至熔化，并调节温度至660～720℃，加入占铝液质量分数0.5～3.0％的发泡剂，以600～800rpm转速搅拌5～15min，发泡剂由碳酸钙24～30wt％、氢氧化铝15～20wt％、硅粉6～12wt％与白云石30～50wt％；2)加入占铝液质量分数1.0～2.4％的碳酸钙粉末，温度660～720℃，转速800～1500rpm，搅拌3～7min后停止，降温至300℃～500℃保温20～30min；3)再将温度升温至800～900℃使坯料中碳酸钙二次热分解产生二次泡沫化同时加入占铝液质量分数0.2～0.6％的镁，搅拌均匀后，水冷至室温获得泡沫铝合金。

【技术特征摘要】
1.一种二次泡沫化制备泡沫铝合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将铝加热至熔化，并调节温度至660～720℃，加入占铝液质量分数0.5～3.0％的发泡剂，以600～800rpm转速搅拌5～15min，发泡剂由碳酸钙24～30wt％、氢氧化铝15～20wt％、硅粉6～12wt％与白云石30～50wt％；2)加入占铝液质量分数1.0～2.4％的碳酸钙粉末，温度660～720℃，转速800～1500rpm，搅拌3～7min后停止，降温至300℃～500℃保温20～30min；3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洋洋，
申请(专利权)人：郑州峰泰纳米材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41