一种微孔铝／铝硅合金板的制备方法，属于多孔金属材料领域。本发明专利技术的工艺方法是，（１）铝／铝硅合金－铅液相混合，（２）铝／铝硅合金－铅混合液浇铸成锭坯，（３）铝／铝硅合金－铅锭坯轧制成板材，（４）铅熔除。本发明专利技术针对目前微孔铝／铝硅合金板制备中存在的制备困难、成本高、不能规模化生产的不足，采用铝－铅液相均匀混合－轧制－熔除铅的方法，获得结构可控的微孔铝／铝硅合金板，具有工艺简单、低成本、可实现工业化生产的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于多孔金属材料领域，特别是微孔铝/铝硅合金(铝或铝硅合金， 以下同)板的工艺方法。
技术介绍
孔径1 125um的微孔铝/钼硅合金板具有高比表面、渗透、过滤等特性， 在催化、化工、能源、环保等领域都有巨大的巿场潜力。目前，公知的微孔铝/铝硅合金板的制备方法主要是粉末冶金方法和纤维烧 结法。粉末冶金法釆用铝/铝硅合金粉和造孔剂混合，混合粉末轧制成板材、烧 结后(或同时)去除造孔剂而得到微孔铝/销硅合金板，该方法存在(1)由于 钼/钼硅合金的活性高而烧结困难；(2)另外，受粉末冶金工艺本身的限制，不 能获得大尺寸的微孔铝/钼硅合金板，也不能实现大规模生产；(3)采用的原料 为铝/铝硅合金粉，成本高。纤维烧结法则釆用挤压铝丝/铝合金丝压制-烧结的方法获得，同样存在烧 结困难、成本高、不适合大规模生产的不足。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，其 工艺简单、成本低，可实现工业化生产。 本专利技术釆用如下技术方案(1) 钼/铝硅合金-铅液相混合釆用的原料为铝/铝硅合金，以及铅；铝/ 铝硅合金及铅的加热熔化温度为铝/铝硅合金熔点以上2(TC 10(TC;铝/铝硅合 金与铅的体积百分比为1:0.5 1:9;釆用1000rpm 5000rpm的搅拌速度在Ar 或N2气氛中对铝/铝硅合金与铅的混合液搅拌5 min 20min.;(2) 铝/铝硅合金-铅混合液浇铸成锭坯铝/铝硅合金与铅的混合液浇铸成 厚4mm 100mm的锭坯；(3 )钼/铝硅合金-铅锭坯轧制成板材将浇铸成的锭坯轧制成厚0.1mm 2mm的板材；(4 )铅熔除板材加热到350 55(TC进行熔除铅，熔除时间5 min 50min.， 熔除后空冷；所得到的微孔铝/铝硅合金板孔隙率33% 90%,平均孔径l"m 125 P m，板厚0.1 mm 2mm。本专利技术的技术方案还包括①在铝/铝硅合金-铅液相混合工序中，原料铝 为工业纯铝，铝硅合金的硅质量百分含量为0.5% 20%,铅为工业纯铅，铝/铝硅合金与铅的具体体积百分比根据所需要的孔隙率、孔径来确定；②在锭坯轧制工序中，每个道次平均压下率50%，轧制温度2(TC 300。C。 本专利技术原理(1)钼/铝硅合金-铅液相熔混原理钼/销硅合金的密度《2.7g/cm3,铅的 密度11.34g/cm3,铝/铝硅合金与铅的密度差很大，而且铝-铅为固、液均不互溶 系，造成了钼/铝硅合金-铅的混合困难。本专利技术釆用液态强烈搅拌的方法，可 实现钼/铝硅合金-铅的均匀混合，混合液中的铅相颗粒的平均大小(d/"m)， 随搅拌速度(v/rpm)的提高、铝/铝硅合金-铅液中铝/铝硅合金的体积百分比 (p/%)的增多、及搅拌时间(t/min.)的延长及而减小，其相互关系为(0扁lv + 0.00375; + 0.0125f)3(2)铅熔除分离原理销/铝硅合金的熔点通常在58(TC以上，铅的熔点 为327汇，而且铝-铅、硅-铅都为固、液不互溶系，因此，将铝/铝硅合金-铅混 合体加热到铅的熔点以上、铝/铝硅合金熔点以下的温度，使铅处于液态而铝/ 铝硅合金处于固态，高密度的液态铅在重力作用下熔除分离。本专利技术的有益效果是(1)利用液态铝/铝硅合金-铅的可混合特性，解决 密度差较大的铝-铅均匀混合问题；(2)利用铝/铝硅合金-铅固、液态相不互溶 而可分离特性，可加热熔除铝/铝硅合金-铅混合体中的低熔点铅；(3)从熔体 途径出发，铝/销硅合金-铅液相均勻混合后，通过浇铸、轧制、铅熔除，实现 微孔铝/铝硅合金板的制备，具有工艺简单、低成本、可制备大尺寸板材的特点， 可实现规模化生产。附图说明图l为本专利技术工艺流程示意图。具体实施例方式实施例一体积比1:1的铝与铅在Ar气氛中，于70(TC用3000rpm的转速搅拌混合 15min.，浇铸成厚30mm的锭坯，在IO(TC通过7道次轧制成厚0.2mm的板材， 板材加热到500。C，进行20miiL的铅熔除，熔除后空冷，得到孔隙率50%、平 均孔径3.2 u m、厚0.2mm的微孔铝板。体积比1:3的Al-Sil2合金与铅在Ar气氛中，于630。C用1500rpm的转速 搅拌混合lOmin.,浇铸成厚20mm的锭坯，在20(TC通过4道次轧制成厚1.25mm 的板材，板材加热到43(TC,进行15min.的铅熔除，熔除后空冷，得到孔隙率475%、平均孔径20iam、厚1.25mm的微孔Al-Sil2合金板。 实施例三体积比1:5的Al-Si9合金与铅在N2气氛中，于72(TC用1200rpm的转速 搅拌混合6min.,浇铸成厚50mm的锭坯，在30(TC通过5道次轧制成厚1.6mm 的板材，板材加热到38(TC,进行10min.的铅熔除，熔除后空冷，得到孔隙率 83.3°/。、平均孔径58]um、厚1.6mm的微孔Al-Si9合金板。权利要求1、，其特征在于包括以下工艺步骤(1)铝/铝硅合金-铅液相混合采用的原料为铝/铝硅合金，以及铅；铝/铝硅合金及铅的加热熔化温度为铝/铝硅合金熔点以上20℃～100℃；铝/铝硅合金与铅的体积百分比为1∶0.5～1∶9；采用1000rpm～5000rpm的搅拌速度在Ar或N2气氛中对铝/铝硅合金与铅的混合液搅拌5min～20min.；(2)铝/铝硅合金-铅混合液浇铸成锭坯铝/铝硅合金与铅的混合液浇铸成厚4mm～100mm的锭坯；(3)铝/铝硅合金-铅锭坯轧制成板材将浇铸成的锭坯轧制成厚0.1mm～2mm的板材；(4)铅熔除板材加热到350～550℃进行熔除铅，熔除时间5min～50min.，熔除后空冷；所得到的微孔铝/铝硅合金板孔隙率33％～90％，平均孔径1μm～125μm，板厚0.1mm～2mm。2、 按权利要求1所述的微孔铝/铝硅合金板的制备方法，其特征在于① 在4吕/铝硅合金-铅液相混合工序中，原料铝为工业纯铝，铝硅合金的硅质量百 分含量为0.5% 20%，铅为工业纯铅，铝/钼硅合金与铅的具体体积百分比根据 所需要的孔隙率、孔径来确定；②在锭坯轧制工序中，每个道次平均压下率50%, 轧制温度20°C 300°C。全文摘要，属于多孔金属材料领域。本专利技术的工艺方法是，(1)铝/铝硅合金-铅液相混合，(2)铝/铝硅合金-铅混合液浇铸成锭坯，(3)铝/铝硅合金-铅锭坯轧制成板材，(4)铅熔除。本专利技术针对目前微孔铝/铝硅合金板制备中存在的制备困难、成本高、不能规模化生产的不足，采用铝-铅液相均匀混合-轧制-熔除铅的方法，获得结构可控的微孔铝/铝硅合金板，具有工艺简单、低成本、可实现工业化生产的特点。文档编号C22C1/08GK101538663SQ20091009439公开日2009年9月23日 申请日期2009年4月24日 优先权日2009年4月24日专利技术者芸 周, 左孝青, 陆建生 申请人:昆明理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微孔铝／铝硅合金板的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤： （１）铝／铝硅合金－铅液相混合：采用的原料为铝／铝硅合金，以及铅；铝／铝硅合金及铅的加热熔化温度为铝／铝硅合金熔点以上２０℃～１００℃；铝／铝硅合金与铅的体积百分比为１∶ ０．５～１∶９；采用１０００ｒｐｍ～５０００ｒｐｍ的搅拌速度在Ａｒ或Ｎ↓［２］气氛中对铝／铝硅合金与铅的混合液搅拌５ｍｉｎ～２０ｍｉｎ．； （２）铝／铝硅合金－铅混合液浇铸成锭坯：铝／铝硅合金与铅的混合液浇铸成厚４ｍｍ～１００ｍｍ的锭 坯； （３）铝／铝硅合金－铅锭坯轧制成板材：将浇铸成的锭坯轧制成厚０．１ｍｍ～２ｍｍ的板材； （４）铅熔除：板材加热到３５０～５５０℃进行熔除铅，熔除时间５ｍｉｎ～５０ｍｉｎ．，熔除后空冷；所得到的微孔铝／铝硅合金板孔隙率３３％ ～９０％，平均孔径１μｍ～１２５μｍ，板厚０．１ｍｍ～２ｍｍ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：左孝青，陆建生，周芸，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]
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