CN104674069B - 低导热高性能节能铝合金 - Google Patents

Abstract

一种低导热高性能节能铝合金，由以下重量份数的组分制成：铝85‑95份、碳化硅2‑4份、铁1‑3份、铜0.2‑1份、锰0.2‑1份、镁0.8‑1.2份、钙0.1‑0.3份、碳化钛1‑3份、煅烧高岭土1‑3份、助剂2‑4份、硅钨酸0.2‑1份、纳米陶瓷粉0.2‑1份；本发明改变传统铝合金配方，在配方中增加高岭土、硅钨酸、助剂、纳米陶瓷粉等新类型原材料，能够使合金具有较好的稳定性能，隔热效果好，节能环保，且不易变形。

Description

低导热高性能节能铝合金

技术领域

本发明涉及资源综合利用技术领域，具体涉及一种低导热高性能节能铝合金。

背景技术

铝及铝合金密度小、比强度高、耐腐蚀性、抗氧化性、导电和热性仅次于银和铜，且加工性好，无毒，还有良好的低温反射性能，无磁性，不起火花，表面光泽美观，能表面涂饰等多种特殊性能。被广泛应用于建筑、运输、国防、包装等行业和日常生活领域。我国是铝制品的生产和消费大国，然而，我国的铝土矿资源却很匮乏，目前铝土矿可开采年限不足30年。因此，不断扩大的市场需求与相对贫乏的铝矿资源已成为我国铝业未来发展的瓶颈环节，这一矛盾促进了中国再生铝工业的迅速发展。

近年来，随着我国大规模的基建投资和工业化进程的快速推进，铝型材作为建筑领域和机械工业领域里重要的应用材料，其全行业的产量和消费量迅猛增长，我国也一跃成为世界最大的铝型材生产基地和消费市场。经过长达近10年的高速增长，我国铝型材行业步入了新的发展阶段并展现出了诸多新的发展趋势。

随着国家产业政策、产业结构调整以及消费者对产品品质要求的提高，铝加工行业粗放型、附加值低的现状逐步改变，跨越以数量增长为特征的初级发展阶段，开始进入了以提高产品内在质量、丰富产品种类、依靠综合实力参与市场竞争的新阶段。随着行业发展进入新阶段，未来行业内部整合力度将不断加大，一些产品定位中低档市场且生产工艺和装备技术落后的企业将面临市场、资金、成本、能耗、技术等多方面的压力，逐渐被市场淘汰。一部分生产工艺技术领先、质量过硬、以市场为导向、创新能力强、管理先进的企业会占据更多的市场份额。目前，公知的铝型材由于制造配方简单、成本高、性能单一，已经不能适应市场需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种成本较低，性能稳定，低导热高性能的节能铝合金。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种低导热高性能节能铝合金，由以下重量份数的组分制成：铝85-95份、碳化硅2-4份、铁1-3份、铜0.2-1份、锰0.2-1份、镁0.8-1.2份、钙0.1-0.3份、碳化钛1-3份、煅烧高岭土1-3份、助剂2-4份、硅钨酸0.2-1份、纳米陶瓷粉0.2-1份；

各组分的较佳重量份数为：铝90份、碳化硅3份、铁2份、铜0.5份、锰0.5份、镁1份、钙0.2份、碳化钛2份、煅烧高岭土2份、助剂3份、硅钨酸0.5份、纳米陶瓷粉0.5份；

上述助剂是由以下重量份数的组分制成：石墨烯微片5份、氮化硼5份、石膏5份、钛酸钾晶须3份、消石灰粉5份、滑石粉0.5份、稀土2份、碳化钨0.5份、硼酸铝晶须2份；制备方法如下：

1)将上述各组分以无水乙醇为分散介质，其中粉料与乙醇的质量比为1：30，在超声清洗机上超声分散1小时；

2)把经超声分散的混合料放入尼龙球磨罐中，以玛瑙球为磨球，球料质量比为7：1，在转速为150转/分的条件下，在球磨机中连续球磨2小时；

3)将球磨完毕的粉料连同玛瑙磨球一起倒入粉料盘中，在80℃下烘干，把烘干的粉料过筛，取出玛瑙磨球，然后将混合粉研磨，直至无较大团聚为止，至此，助剂制备完毕。

所述石墨烯微片是以立体的蜂窝方式长晶生成(如同金刚石矿类)，而每一个碳原子的四个价电子都形成共价键被束缚住了，不能形成定向移动的电子流，于是就不能导电，生成后石墨碳晶体利用湿式纳米研磨方式，以单一方向研磨,产生厚度为纳米化，面积为微米化的石墨烯微片。

本发明的有益效果是：本发明改变传统铝合金配方，在配方中增加高岭土、硅钨酸、助剂、纳米陶瓷粉等新类型原材料，能够使合金具有较好的稳定性能，隔热效果好，节能环保，且不易变形。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

一种低导热高性能节能铝合金，由以下重量份数的组分制成：铝90份、碳化硅3份、铁2份、铜0.5份、锰0.5份、镁1份、钙0.2份、碳化钛2份、煅烧高岭土2份、助剂3份、硅钨酸0.5份、纳米陶瓷粉0.5份；

上述助剂是由以下重量份数的组分制成：石墨烯微片5份、氮化硼5份、石膏5份、钛酸钾晶须3份、消石灰粉5份、滑石粉0.5份、稀土2份、碳化钨0.5份、硼酸铝晶须2份；制备方法如下：

1)将上述各组分以无水乙醇为分散介质，其中粉料与乙醇的质量比为1：30，在超声清洗机上超声分散1小时；

2)把经超声分散的混合料放入尼龙球磨罐中，以玛瑙球为磨球，球料质量比为7：1，在转速为150转/分的条件下，在球磨机中连续球磨2小时；

3)将球磨完毕的粉料连同玛瑙磨球一起倒入粉料盘中，在80℃下烘干，把烘干的粉料过筛，取出玛瑙磨球，然后将混合粉研磨，直至无较大团聚为止，至此，助剂制备完毕。

实施例2

一种低导热高性能节能铝合金，由以下重量份数的组分制成：铝95份、碳化硅2份、铁3份、铜0.2份、锰1份、镁0.8份、钙0.3份、碳化钛1份、煅烧高岭土3份、助剂2份、硅钨酸1份、纳米陶瓷粉0.2份；

上述助剂是由以下重量份数的组分制成：石墨烯微片5份、氮化硼5份、石膏5份、钛酸钾晶须3份、消石灰粉5份、滑石粉0.5份、稀土2份、碳化钨0.5份、硼酸铝晶须2份；制备方法如下：

1)将上述各组分以无水乙醇为分散介质，其中粉料与乙醇的质量比为1：30，在超声清洗机上超声分散1小时；

2)把经超声分散的混合料放入尼龙球磨罐中，以玛瑙球为磨球，球料质量比为7：1，在转速为150转/分的条件下，在球磨机中连续球磨2小时；

3)将球磨完毕的粉料连同玛瑙磨球一起倒入粉料盘中，在80℃下烘干，把烘干的粉料过筛，取出玛瑙磨球，然后将混合粉研磨，直至无较大团聚为止，至此，助剂制备完毕。

所述石墨烯微片是以立体的蜂窝方式长晶生成(如同金刚石矿类)，而每一个碳原子的四个价电子都形成共价键被束缚住了，不能形成定向移动的电子流，于是就不能导电，生成后石墨碳晶体利用湿式纳米研磨方式，以单一方向研磨,产生厚度为纳米化，面积为微米化的石墨烯微片。

实施例3

一种低导热高性能节能铝合金，由以下重量份数的组分制成：铝85份、碳化硅4份、铁1份、铜1份、锰0.2份、镁1.2份、钙0.1份、碳化钛3份、煅烧高岭土1份、助剂24份、硅钨酸0.2份、纳米陶瓷粉1份；

上述助剂是由以下重量份数的组分制成：石墨烯微片5份、氮化硼5份、石膏5份、钛酸钾晶须3份、消石灰粉5份、滑石粉0.5份、稀土2份、碳化钨0.5份、硼酸铝晶须2份；制备方法如下：

1)将上述各组分以无水乙醇为分散介质，其中粉料与乙醇的质量比为1：30，在超声清洗机上超声分散1小时；

2)把经超声分散的混合料放入尼龙球磨罐中，以玛瑙球为磨球，球料质量比为7：1，在转速为150转/分的条件下，在球磨机中连续球磨2小时；

3)将球磨完毕的粉料连同玛瑙磨球一起倒入粉料盘中，在80℃下烘干，把烘干的粉料过筛，取出玛瑙磨球，然后将混合粉研磨，直至无较大团聚为止，至此，助剂制备完毕。

所述石墨烯微片是以立体的蜂窝方式长晶生成(如同金刚石矿类)，而每一个碳原子的四个价电子都形成共价键被束缚住了，不能形成定向移动的电子流，于是就不能导电，生成后石墨碳晶体利用湿式纳米研磨方式，以单一方向研磨,产生厚度为纳米化，面积为微米化的石墨烯微片。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种低导热高性能节能铝合金，其特征在于，由以下重量份数的组分制成：铝85-95份、碳化硅2-4份、铁1-3份、铜0.2-1份、锰0.2-1份、镁0.8-1.2份、钙0.1-0.3份、碳化钛1-3份、煅烧高岭土1-3份、助剂2-4份、硅钨酸0.2-1份、纳米陶瓷粉0.2-1份；

上述助剂是由以下重量份数的组分制成：石墨烯微片5份、氮化硼5份、石膏5份、钛酸钾晶须3份、消石灰粉5份、滑石粉0.5份、稀土2份、碳化钨0.5份、硼酸铝晶须2份；制备方法如下：

1)将上述各组分以无水乙醇为分散介质，其中粉料与乙醇的质量比为1：30，在超声清洗机上超声分散1小时；

2)把经超声分散的混合料放入尼龙球磨罐中，以玛瑙球为磨球，球料质量比为7：1，在转速为150转/分的条件下，在球磨机中连续球磨2小时；

3)将球磨完毕的粉料连同玛瑙球一起倒入粉料盘中，在80℃下烘干，把烘干的粉料过筛，取出玛瑙球，然后将混合粉研磨，直至无较大团聚为止，至此，助剂制备完毕。

2.根据权利要求1所述的低导热高性能节能铝合金，其特征在于，所述石墨烯微片是以立体的蜂窝方式长晶生成，而每一个碳原子的四个价电子都形成共价键被束缚住了，不能形成定向移动的电子流，于是就不能导电，生成后石墨碳晶体利用湿式纳米研磨方式，以单一方向研磨,产生厚度为纳米化，面积为微米化的石墨烯微片。