纳米孔铝合金材料及其制造方法以及保护系统技术方案

本发明专利技术涉及纳米孔铝合金材料及纳米孔铝合金材料的制造方法，尤其涉及孔直径为25nm‑900nm、孔总体积占基体体积的百分比为82％以上、材料的密度为0.483g/cm

【技术实现步骤摘要】
纳米孔铝合金材料及其制造方法以及保护系统
本专利技术涉及纳米孔铝合金材料及纳米孔铝合金材料的制造方法，尤其涉及孔直径为25nm-900nm、孔总体积占基体体积的百分比为82％以上、材料的密度为0.483g/cm3以下、25℃时的等效热导率为0.0339W/(m·k)以下、1000℃的热膨胀系数为2.58×10-6/K以下、抗压强度为750Mpa以上、抗拉强度为665Mpa以上、单位重量能量吸收量为118MJ/kg以上、60-1000MHz下的屏蔽衰减值在150dB以上的纳米孔铝合金材料；还涉及基于纳米孔铝合金材料的保护系统，包括纳米铝合金材料、通过耐超高温粘接剂分别粘接在其两侧的金属层和凝胶材料，该保护系统具有耐超高温、防爆、屏蔽、绝缘和耐腐蚀的作用。
技术介绍
随着科技的进步和社会发展需要，人类探索的范围越来越广，航空航天、石油化工、电力、通讯、能源、建筑、交通等领域持续发展，随之而来的是越来越复杂和苛刻的科技运行环境。如何应用新材料和新工艺制造能够在爆炸、腐蚀、高温、电磁干扰等特殊环境中保护内部组件的保护系统，实现电、磁、信号等的正常传输，对复杂特殊运行环境实现能量供给、监控、检测和控制，意义重大。
技术实现思路
本专利技术旨在提供孔直径为25nm-900nm、孔总体积占基体体积的百分比为82％以上、材料的密度为0.483g/cm3以下、25℃时的等效热导率为0.0339W/(m·k)以下、1000℃的热膨胀系数为2.58×10-6/K以下、抗压强度为750Mpa以上、抗拉强度为665Mpa以上、单位重量能量吸收量为118MJ/kg以上、60-1000MHz下的屏蔽衰减值在150dB以上的纳米孔铝合金材料及其制造方法，并提供基于纳米孔铝合金材料的保护系统，包括纳米铝合金材料、通过耐超高温粘接剂分别粘接在其两侧的金属层和凝胶材料，该保护系统具有耐超高温、防爆、屏蔽、绝缘和耐腐蚀的作用。本专利技术主旨如下：(1)一种纳米孔铝合金材料，所述纳米孔铝合金材料按重量百分比包含以下组分：铁Fe0.01％-2.5％、硅Si0.01％-2％、铜Cu0.01％-2％、硼B0.00％-0.8％、镁Mg0.01％-8％、钪Sc0.00％-2％、锂Li0.00％-2％、铍Be0.00％-0.5％、钛Ti0.00％-0.8％、钒V0.00％-1.0％、铬Cr0.00％-1.0％、锰Mn0.00％-5％、钴Co0.00％-1.0％、镍Ni0.00％-5％、锌Zn0.00％-10％、铷Rd0.00％-1.5％、锶Sr0.00％-2％、钇Y0.00％-2.0％、锆Zr0.00％-2.0％、铌Nb0.00％-2.0％、镧La0.00％-1.0％、铈Ce0.00％-2.0％、钕Nd0.00％-2.0％、镱Yb0.00％-1.0％，其余为铝；所述纳米孔铝合金材料中均匀分布独立封闭的纳米孔，孔直径为25nm-900nm，孔总体积占基体体积的百分比为82％以上，所述纳米孔铝合金材料的密度为0.483g/cm3以下，25℃时的等效热导率为0.0339W/(m·k)以下，1000℃的热膨胀系数为2.58×10-6/K以下，抗压强度为750Mpa以上，抗拉强度为665Mpa以上，单位重量能量吸收量为118MJ/kg以上，60-1000MHz下的屏蔽衰减值在150dB以上。(2)根据上述(1)所述的纳米孔铝合金材料，所述纳米孔铝合金材料按重量百分比含有钪Sc0.001％-2％和锶Sr0.001％-2％，并含硼B0.001％-0.8％、锂Li0.001％-2％、铍Be0.001％-0.5％、钛Ti0.001％-0.8％、钒V0.001％-1.0％、铬Cr0.001％-1.0％、锰Mn0.001％-5％、钴Co0.001％-1.0％、镍Ni0.001％-5％、锌Zn0.001％-10％、铷Rd0.001％-1.5％、锶Sr0.001％-2％、钇Y0.001％-2.0％、锆Zr0.001％-2.0％、铌Nb0.001％-2.0％、镧La0.001％-1.0％、铈Ce0.001％-2.0％、钕Nd0.001％-2.0％、镱Yb0.001％-1.0％。(3)根据上述(1)-(2)任一所述的纳米孔铝合金材料的制造方法，所述方法包括：按重量百分比将以下元素：铁Fe0.01％-2.5％、硅Si0.01％-2％、铜Cu0.01％-2％、硼B0.00％-0.8％、镁Mg0.01％-8％、钪Sc0.00％-2％、锂Li0.00％-2％、铍Be0.00％-0.5％、钛Ti0.00％-0.8％、钒V0.00％-1.0％、铬Cr0.00％-1.0％、锰Mn0.00％-5％、钴Co0.00％-1.0％、镍Ni0.00％-5％、锌Zn0.00％-10％、铷Rd0.00％-1.5％、锶Sr0.00％-2％、钇Y0.00％-2.0％、锆Zr0.00％-2.0％、铌Nb0.00％-2.0％、镧La0.00％-1.0％、铈Ce0.00％-2.0％、钕Nd0.00％-2.0％、镱Yb0.00％-1.0％，其余为铝，进行配料，以此准备铝锭和其它各元素的中间合金锭；将铝锭熔化成铝熔体，使铝熔体温度保持在750℃以上，添加各其它元素的中间合金，并将铝合金熔体加热至820℃，精炼处理；将增黏剂在加入铝合金熔体前在750℃的温度下烘烤5min；发泡处理，向铝合金熔体中添加增黏剂、发泡剂，进行纳米孔发泡处理，保温静置2min-30min；成型处理，通过热加工制成纳米孔铝合金坯料，经过成型工序制成纳米孔铝合金管；所述增黏剂为粒径15nm-28nm的Al2O3，添加量占铝合金熔体总量的0.5％-3.5％；所述发泡剂为粒径为25nm-300nm的TiH2和ZrH2按质量比为1:2混合得到，所述发泡剂的添加量占铝合金熔体总量的0.8％-3.5％。(4)一种保护系统，所述保护系统在由权利要求1-2任一所述的纳米孔铝合金材料、金属层和凝胶材料构成，金属层和凝胶材料分别在纳米孔铝合金材料的两侧，并分别通过耐超高温粘接剂与纳米孔铝合金材料粘接，所述系统具有耐超高温、防爆、屏蔽、绝缘和耐腐蚀的作用。(5)根据上述(4)所述的保护系统，所述凝胶材料的最高使用温度在1600℃以上，最小体积电阻率在14×1016Ω·cm以上，最小电气强度在350MV/m以上。(6)根据上述(4)-(5)所述的保护系统，所述耐超高温粘接剂在1600℃以上的温度保持粘接作用。与现有技术相比，本专利技术的纳米孔铝合金材料，直径为25nm-900nm、孔总体积占基体体积的百分比为82％以上、材料的密度为0.483g/cm3以下，具有优异的机械性能、耐超温和耐爆炸冲击性能，同时具有优异的抗电磁屏蔽性能和耐腐蚀性能。其在25℃时的等效热导率为0.0339W/(m·k)以下、1000℃的热膨胀系数为2.58×10-6/K以下、抗压强度为750Mpa以上、抗拉强度为665Mpa以上、单位重量能量吸收量为118MJ/kg以上、60-1000MHz下的屏蔽衰减值在150dB以上。本专利技术的保护系统基于纳米孔铝合金材料，将金属层和凝胶材料通过耐超高温粘接剂分别粘接在纳米铝合金材料的两侧。该保护系统具有耐超高温、防爆、屏蔽、绝缘、耐腐蚀的作用，可以保护内部组件不受损坏，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米孔铝合金材料，其特征在于，所述纳米孔铝合金材料按重量百分比由以下元素组成：铁Fe 0.01％‑2.5％、硅Si 0.01％‑2％、铜Cu 0.01％‑2％、硼B 0.00％‑0.8％、镁Mg 0.01％‑8％、钪Sc 0.00％‑2％、锂Li 0.00％‑2％、铍Be 0.00％‑0.5％、钛Ti 0.00％‑0.8％、钒V0.00％‑1.0％、铬Cr 0.00％‑1.0％、锰Mn 0.00％‑5％、钴Co 0.00％‑1.0％、镍Ni 0.00％‑5％、锌Zn 0.00％‑10％、铷Rd 0.00％‑1.5％、锶Sr 0.00％‑2％、钇Y 0.00％‑2.0％、锆Zr 0.00％‑2.0％、铌Nb 0.00％‑2.0％、镧La 0.00％‑1.0％、铈Ce 0.00％‑2.0％、钕Nd 0.00％‑2.0％、镱Yb 0.00％‑1.0％，其余为铝；所述纳米孔铝合金材料中均匀分布独立封闭的纳米孔，孔直径为25nm‑900nm，孔总体积占基体体积的百分比为82％以上，所述纳米孔铝合金材料的密度为0.483g/cm

【技术特征摘要】
1.一种纳米孔铝合金材料，其特征在于，所述纳米孔铝合金材料按重量百分比由以下元素组成：铁Fe0.01％-2.5％、硅Si0.01％-2％、铜Cu0.01％-2％、硼B0.00％-0.8％、镁Mg0.01％-8％、钪Sc0.00％-2％、锂Li0.00％-2％、铍Be0.00％-0.5％、钛Ti0.00％-0.8％、钒V0.00％-1.0％、铬Cr0.00％-1.0％、锰Mn0.00％-5％、钴Co0.00％-1.0％、镍Ni0.00％-5％、锌Zn0.00％-10％、铷Rd0.00％-1.5％、锶Sr0.00％-2％、钇Y0.00％-2.0％、锆Zr0.00％-2.0％、铌Nb0.00％-2.0％、镧La0.00％-1.0％、铈Ce0.00％-2.0％、钕Nd0.00％-2.0％、镱Yb0.00％-1.0％，其余为铝；所述纳米孔铝合金材料中均匀分布独立封闭的纳米孔，孔直径为25nm-900nm，孔总体积占基体体积的百分比为82％以上，所述纳米孔铝合金材料的密度为0.483g/cm3以下，25℃时的等效热导率为0.0339W/(m·k)以下，1000℃的热膨胀系数为2.58×10-6/K以下，抗压强度为750Mpa以上，抗拉强度为665Mpa以上，单位重量能量吸收量为118MJ/kg以上，60-1000MHz下的屏蔽衰减值在150dB以上。2.根据权利要求1所述的纳米孔铝合金材料，其特征在于，所述纳米孔铝合金材料按重量百分比含有钪Sc0.001％-2％和锶Sr0.001％-2％，并含硼B0.001％-0.8％、锂Li0.001％-2％、铍Be0.001％-0.5％、钛Ti0.001％-0.8％、钒V0.001％-1.0％、铬Cr0.001％-1.0％、锰Mn0.001％-5％、钴Co0.001％-1.0％、镍Ni0.001％-5％、锌Zn0.001％-10％、铷Rd0.001％-1.5％、锶Sr0.001％-2％、钇Y0.001％-2.0％、锆Zr0.001％-2.0％、铌Nb0.001％-2.0％、镧La0.001％-1.0％、铈Ce0.001％-2.0％、钕Nd0.001％-2.0％、镱Yb0.001％-1.0％。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：吴振江，於国良，
申请(专利权)人：吴振江，
类型：发明
国别省市：浙江,33