一种多孔金属复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多孔金属复合材料及其制备方法包括复合材料金属块，所述复合材料金属块内包括多个孔洞，且多个孔洞贯穿与复合材料金属块，并在复合材料金属块中有规律性排列，多个所述孔洞以同规格进行分布，多个所述孔洞位置设置有镀钢层，且镀钢层的表面设置有纤维状凹槽，且镀钢层的内壁同时覆盖有防腐涂料，所述多个孔洞是利用钨棒模具进行塑型，且是在钨棒模具表面粘附碳纤维，并在碳纤维表面镀钢来形成镀钢层和纤维状凹槽，本发明专利技术公开的多孔金属复合材料及其制备方法具有有利于形成复合材料中多孔的同规格和均匀分布，适应大批量生产，同时有效提高多孔金属的抗压、吸震以及吸音等性能，具有良好的推广性的效果。具有良好的推广性的效果。具有良好的推广性的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔金属复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及多孔金属复合材料
，尤其涉及一种多孔金属复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]多孔金属具有耐高温、强度高、导电导热性好、可焊接、易加工等优点。多孔金属材料的优异性能引起人们的广泛关注，使其实现了快速的发展，并在能源环保、石油化工等领域得到了重要应用，可解决生产过程中液体、气体原料和贵重资源的回收，产品的提纯净化等问题。
[0003]多孔金属材料若想形成规格一致，排列有序的多孔形态，一般只能通过增材制造的方法来实现，由此，对多孔金属材料的大批量生产以及成本支出都有一定的局限性。由此，多孔金属材料研究目前的关键问题是研发内部孔隙结构可控、具有良好可重复性、成本低廉的制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术公开一种多孔金属复合材料及其制备方法，旨在解决如何实现多孔金属复合材料内部孔隙结构可控、具有良好可重复性、成本低廉的制备方法的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种多孔金属复合材料，包括复合材料金属块，所述复合材料金属块内包括多个孔洞，且多个孔洞贯穿与复合材料金属块，并在复合材料金属块中有规律性排列，多个所述孔洞以同规格进行分布，多个所述孔洞位置设置有镀钢层，且镀钢层的表面设置有纤维状凹槽，且镀钢层的内壁同时覆盖有防腐涂料，所述多个孔洞是利用钨棒模具进行塑型，且是在钨棒模具表面粘附碳纤维，并在碳纤维表面镀钢来形成镀钢层和纤维状凹槽，其余复合材料以熔融浇筑的形式覆盖在多个钨棒模具外形成多孔金属复合材料。
[0007]通过利用钨棒模具来进行塑型，有利于形成复合材料中多孔的同规格和均匀分布，相比于增材制造而成的多孔金属复合材料来说，该操作更为简便，且工作效率更高，便于大批量生产，也能起到节约成本的作用，同时通过在钨棒模具表面粘附碳纤维，并在碳纤维表面镀钢来形成镀钢层和纤维状凹槽，其余复合材料以熔融浇筑的形式覆盖在多个钨棒模具外形成多孔金属复合材料，使形成的多孔表面就会是更为耐腐蚀和硬度高的钢材，从而可有效避免多孔金属使用过程中孔洞的变形，保障其使用寿命，而灼烧后的碳纤维会在镀钢层的表面形成粘附时的纤维状凹槽，由此可加大表面的接触面积，从而有效提高多孔金属的吸震以及吸音等性能，具有良好的推广性。
[0008]一种多孔金属复合材料的制备方法，包括以下具体步骤：
[0009]S1：原料制备：准备多孔金属所需的原料备用，并对原料进行处理，使其适合后续生产使用；
[0010]S2：多孔塑型：利用制备好的原料进行整体以及多孔塑形；
[0011]S3：涂层渗透处理：在金属的多个孔内进行液态涂料渗透，使多孔表面覆盖用于防腐的薄涂层；
[0012]S4：后处理：涂层渗透后进行液态涂料回收处理；
[0013]所述S1，原料制备包括以下具体步骤：
[0014]S11：原料混合：将金属所需的复合材料进行混合；
[0015]S12：原料熔融：在熔炉中加热到复合材料的熔点并将其熔融在熔炉中；
[0016]S13：恒温保存：以液态的状态在熔炉中对其进行恒温保存；
[0017]所述S2，多孔塑型包括以下具体步骤；
[0018]S21：钨棒模具准备：准备用于多孔塑型的的钨棒模具；
[0019]S22：纤维粘附：在钨棒模具上通过胶水粘附碳纤维，碳纤维环绕钨棒模具一周；
[0020]S23：镀钢层：在碳纤维的表面喷射粉末钢，使其在碳纤维外周环绕，并在碳纤维外周形成钢镀层；
[0021]S24：浇筑：准备制作金属的模具，并将钨棒模具置入其中，再在模具中浇筑熔融后的原料；
[0022]S25：冷却塑型：原料在模具中逐渐冷却塑型；
[0023]S26：钨棒灼烧拆卸：加热钨棒，使钨棒直接灼烧碳纤维，碳纤维溶解后，钨棒取下，形成多孔，且在多孔内的镀钢层上保留碳纤维粘附时的纤维状凹槽；
[0024]所述S21，钨棒模具准备中的钨棒模具为多个同规格钨棒整齐排列，且每个钨棒之间留有均匀缝隙，同时每个钨棒可进行加热，加热温度达到800
‑
1000℃。
[0025]通过将碳纤维粘附在钨棒模具上，加强钨棒模具表面的摩擦度，方便后续镀钢处理，同时通过钨棒直接灼烧碳纤维来使碳纤维溶解，由于碳纤维的熔点高于原材料而低于钢材，从而在对碳纤维进行灼烧时，在钢材的隔离下避免外部复合材料溶解，也能起到使钨棒快速脱离的效果。
[0026]在一个优选的方案中，所述S3，涂层渗透处理包括以下具体步骤：
[0027]S31：液态涂料制备：准备液态防腐涂料盛于容器中备用；
[0028]S32：超声振动渗透：在容器中设置超声振动探头，并将成型的金属块放置进容器中，利用超声振动使液态涂料渗透进金属的多孔中；
[0029]S33：二次渗透处理：一次渗透后捞出，后以同样步骤进行二次渗透处理；
[0030]S34：渗透冲刷：再在同样带有超声振动的容器中添加水，将二次渗透后的金属块快速放置于该容器中，并同样利用超声波用水对多孔进行冲刷；
[0031]所述S31，液态涂料制备中的液态涂料为输水性液态涂料；
[0032]所述S4，后处理包括以下具体步骤：
[0033]S41：风干：将冲刷后的金属块提起，在自然风下进行风干，直至其表面不存在多余水分；
[0034]S42：分层过滤：将用于冲刷的水静置，在疏水性液态涂料的作用下，逐渐与水形成明显分层；
[0035]S43：液态涂料吸附回收：利用抽吸装置抽吸与水分层的疏水性液态涂料进行回收。
[0036]通过以超声振动的方式进行涂层以及冲刷，在超声振动的作用下，能有效提高液
体的流动性，从而使其能快速渗透到多孔中去，提高涂层与冲刷效率，同时提高涂层的均匀覆盖度，另外，通过水的冲刷可在冲刷过程中带走多余的液态涂料，而液态涂料为疏水性液态涂料，水冲刷后再对冲刷后的液体进行回收，通过静置分层和抽吸装置可对液态涂料进行回收，形成二次利用，起到降低成本支出的作用。
[0037]由上可知，一种多孔金属复合材料，包括复合材料金属块，所述复合材料金属块内包括多个孔洞，且多个孔洞贯穿与复合材料金属块，并在复合材料金属块中有规律性排列，多个所述孔洞以同规格进行分布，多个所述孔洞位置设置有镀钢层，且镀钢层的表面设置有纤维状凹槽，且镀钢层的内壁同时覆盖有防腐涂料，所述多个孔洞是利用钨棒模具进行塑型，且是在钨棒模具表面粘附碳纤维，并在碳纤维表面镀钢来形成镀钢层和纤维状凹槽，其余复合材料以熔融浇筑的形式覆盖在多个钨棒模具外形成多孔金属复合材料。本专利技术提供的多孔金属复合材料及其制备方法具有有利于形成复合材料中多孔的同规格和均匀分布，适应大批量生产，同时有效提高多孔金属的抗压、吸震以及吸音等性能，具有良好的推广性的技术效果。
附图说明
[0038]图1为本专利技术提出的一种多孔金属复合材料的制备方法的整体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔金属复合材料，包括复合材料金属块，其特征在于，所述复合材料金属块内包括多个孔洞，且多个孔洞贯穿与复合材料金属块，并在复合材料金属块中有规律性排列，多个所述孔洞以同规格进行分布，多个所述孔洞位置设置有镀钢层，且镀钢层的表面设置有纤维状凹槽，且镀钢层的内壁同时覆盖有防腐涂料，所述多个孔洞是利用钨棒模具进行塑型，且是在钨棒模具表面粘附碳纤维，并在碳纤维表面镀钢来形成镀钢层和纤维状凹槽，其余复合材料以熔融浇筑的形式覆盖在多个钨棒模具外形成多孔金属复合材料。2.一种多孔金属复合材料的制备方法，应用于权利要求1所述的一种多孔金属复合材料，其特征在于，包括以下具体步骤：S1：原料制备：准备多孔金属所需的原料备用，并对原料进行处理，使其适合后续生产使用；S2：多孔塑型：利用制备好的原料进行整体以及多孔塑形；S3：涂层渗透处理：在金属的多个孔内进行液态涂料渗透，使多孔表面覆盖用于防腐的薄涂层；S4：后处理：涂层渗透后进行液态涂料回收处理。3.根据权利要求2所述的一种多孔金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述S1，原料制备包括以下具体步骤：S11：原料混合：将金属所需的复合材料进行混合；S12：原料熔融：在熔炉中加热到复合材料的熔点并将其熔融在熔炉中；S13：恒温保存：以液态的状态在熔炉中对其进行恒温保存。4.根据权利要求2所述的一种多孔金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述S2，多孔塑型包括以下具体步骤；S21：钨棒模具准备：准备用于多孔塑型的的钨棒模具；S22：纤维粘附：在钨棒模具上通过胶水粘附碳纤维，碳纤维环绕钨棒模具一周；S23：镀钢层：在碳纤维的表面喷射粉末钢，使其在碳纤维外周环绕，并在碳纤维外周形成钢镀层；S24：浇筑：准备制作...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓花，刘杰，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：