CN104694777A - 多孔铝镁合金的制备方法 - Google Patents
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Abstract
多孔镁铝合金的制备方法，按铝、镁的质量百分比为2:8制备而成的铝镁合金作为基体材料，进行表面清洗晾干，然后铝镁合金加热熔化，加入发泡剂，铝镁合将其搅拌均匀，再加入粘合剂，然后将其搅拌均匀，然后将搅拌后的混合物倒入发泡槽，并送入发泡炉内发泡，后移除冷却处理。本发明的技术方案工艺简单，生产成本低，适合大规模工业生产。所述多孔镁铝合金适用于高级家具的生产。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料和功能材料及材料加工领域，特别涉及一种多孔铝镁合金的制备方法。
背景技术
多孔金属材料是粉末冶金烧结体的空隙度高于45%，并含有多量连通孔的材料。通常，其孔隙度从45%-90%，空隙度大于90%的多孔金属体成为泡沫金属。多孔金属材料是近十几年内发展起来的新材料，它具有结构材料和功能材料的特性，它的优良特性表现在其比重小，比强度大，能量吸收性好，制振效果好，比表面积大等方面，因此它在通讯领域，环保工程，高级家具生产领域等具有广泛应用，它具有许多普通金属材料所无法具备的优势，它的开发也是人类社会发展的必然趋势。
但是如何制备多孔金属材料是目前多孔金属材料应用领域的一个难题。多孔铝镁合金为目前比较常用的多孔金属材料之一。目前常用的多孔金属材料制备方法主要有粉末冶金（PM）法，纤维冶金法，铸造法，金属沉积法，自蔓延高温合成法等方法，但是这些方法中纤维冶金法的方法简单易行，但其产品尺寸受限，成本较高；金属沉积法步骤较为复杂，工艺参数较难控制，虽然制备的多孔金属材料性能较好，但是对于工艺步骤的参数控制要求较高，而其他方法均有一些其他的诸如不适合工业生产，工艺成本较高，技术较为复杂，应用有限等缺点，而且在多孔铝镁合金的制备中，需要寻求一种更适合的制备方法。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明提出一种适合工业生产，工艺成本低，制备产品性能高的多孔铝镁合金的制备方法。
本发明的技术方案如下：一种多孔铝镁合金的制备方法，步骤如下：
（1）按铝、镁的质量百分比为2:8制备而成的铝镁合金作为基体材料，进行表面清洗晾干；
（2）经步骤（1）处理后的铝镁合金加热至600℃熔化，加入发泡剂，铝镁合金和发泡剂的质量比为10:1，然后将其搅拌均匀，再加入粘合剂，然后将其搅拌均匀，然后将搅拌后的混合物倒入发泡槽，并送入发泡炉内发泡，发泡温度为700℃；
（3）将发泡槽移出发泡炉，进行冷却降温，取出发泡体。
优选的，步骤（2）中的发泡剂为氢化锆或氢化钛。发泡剂的选用可以使得铝镁合金产生气孔，并形成合适的均匀的气孔。
优选的，步骤（2）将搅拌后的混合物倒入发泡槽时进行高速搅拌，搅拌速度为800-1000转/分，搅拌温度为650℃，搅拌时间为5分钟。告诉搅拌可以使得发泡剂颗粒迅速而均匀地分散于熔融金属中，合适的搅拌温度和搅拌时间将使得发泡剂和熔融金属充分混合，并可以促进后续的反应。
优选的，步骤（2）中的粘合剂为碳化硅溶液。熔融金属粘合剂可以增大金属熔体的粘度，并且防止发泡过程中气体的逸出和气泡的结合长大。对于控制气泡大小，并获取均匀的多孔金属材料起到重要的作用。更优选的，粘合剂碳化硅溶液和铝镁合金的质量比为1:20。
优选的，步骤（2）中的发泡炉发泡时间为30分钟。发泡工艺的时间的控制对于发泡工艺的充分和完全起到重要作用。延长发泡剂和基体材料在适合温度下的反应时间将有助于反应完全和充分。
优选的，步骤（3）中的冷却降温为制冷机冷却降温，制冷剂冷却降温可以使得多孔铝镁合金材料的气孔迅速成型，保持良好的工艺性能。
本发明的技术方案的有效效果主要有以下几点：
第一、本发明的技术方案采用熔融态金属直接发泡法制备多孔铝镁合金材料，工艺简单，生产成本低，适合大规模地工业生产。
第二、本发明的技术方案采用的发泡剂和发泡炉，降低了制备多孔铝镁合金材料的生产成本。
第三、本发明通过充分搅拌和充分混合，这样可以使得发泡剂和基体金属材料充分反应，使得所产生的气孔的大小合适，气孔均匀，亦可通过工艺参数的细化来制取不同密度和不同孔径的多孔金属材料。
第四、本发明工艺条件稳定，操作方便，熔体温度适中，对于工艺成本可以得到大幅度的降低。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
通过下述实施例所制备的产物进行性能测试，并和未进行实施例所述的工艺步骤的铝镁合金进行对比。
实施例1
按铝、镁的质量百分比为2:8制备而成的铝镁合金作为基体，取500g，首先进行表面清洗晾干。然后将此铝镁合金加热至600℃熔化，加入发泡剂氢化锆50g，然后将其混合物搅拌均匀，再加入粘合剂碳化硅溶液25g，然后再将其搅拌均匀，然后将搅拌均匀后的混合物倒入发泡槽，将搅拌后的混合物倒入发泡槽时进行高速搅拌，搅拌速度为800-1000转/分，搅拌温度为650℃，搅拌时间为5分钟。然后将其送入发泡炉中进行发泡处理，发泡温度为700℃。发泡时间约为30分钟然后将发泡槽移除发泡炉，进行冷却处理，取出发泡体即可。
实施例2-3
按所述的相同步骤重复进行实施例1，但是在实施例2，3中在将铝镁合金进行表面清洗晾干后的加热温度分别为500℃，700℃。
实施例4-5
按所述的相同步骤重复进行实施例1，但是在实施例4，5中在加入的发泡剂的质量分别为30g，70g。
实施例6-7
按所述的相同步骤重复进行实施例1，但是在实施例6，7中的发泡温度分别为500℃，900℃。
实施例8-9
按所述的相同步骤重复进行实施例1，但是在实施例8，9中在碳化硅溶液分别为15g，40g。
实施例10-11
按所述的相同步骤重复进行实施例1，但是在实施例10，11中在发泡炉中的发泡时间分别为15分钟，40分钟。
最后将实施例1-11所获得的产物和未进行处理过的铝镁合金进行性能检测和观察，检测结果如下：实施例1所获取多孔铝镁合金产物和未进行处理过的铝镁合金相比，空隙度70%。和实施例2-10所获取的产物相比气孔分布均匀，气孔大小适中。实施例2-10所获取的产物具有一定数量的气孔，气孔分布较为分散不均匀，气孔大小较小。
Claims (7)
1.多孔铝镁合金的制备方法，制备步骤如下：
（1）按铝、镁的质量百分比为2:8制备而成的铝镁合金作为基体材料，进行表面清洗晾干；
（2）经步骤（1）处理后的铝镁合金加热至600℃熔化，加入发泡剂，铝镁合金和发泡剂的质量比为10:1，然后将其搅拌均匀，再加入粘合剂，然后将其搅拌均匀，然后将搅拌后的混合物倒入发泡槽，并送入发泡炉内发泡，发泡温度为700℃；
（3）将发泡槽移出发泡炉，进行冷却降温，取出发泡体。
2.根据权利要求1所述的多孔铝镁合金的制备方法，其特征在于：所述的步骤（2）中的发泡剂为氢化锆或氢化钛。
3.根据权利要求1所述的多孔铝镁合金的制备方法，其特征在于：所述的步骤（2）将搅拌后的混合物倒入发泡槽时进行高速搅拌，搅拌速度为800-1000转/分，搅拌温度为650℃，搅拌时间为5分钟。
4.根据权利要求1所述的多孔铝镁合金的制备方法，其特征在于：所述的步骤（2）中的粘合剂为碳化硅溶液。
5.根据权利要求1所述的多孔铝镁合金的制备方法，其特征在于：所述的步骤（2）中的粘合剂碳化硅溶液和铝镁合金的质量比为1:20。
6.根据权利要求1所述的多孔铝镁合金的制备方法，其特征在于：所述的步骤（2）中的发泡炉发泡时间为30分钟。
7.根据权利要求1所述的多孔铝镁合金的制备方法，其特征在于：所述的步骤（3）中的冷却降温为制冷机冷却降温。
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