CN106041085B - 一种高强度泡沫铝板材 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高强度泡沫铝板，按重量计，使用发泡剂8‑10份、铝粉40‑60份、助剂45‑65份，所述发泡剂按重量计由以下原料制成：碳酸钙68‑70%、氢氧化镁30‑32%；所述助剂按重量计由以下原料制成：氢氧化铝5份、氯化钴0.12份、陶土55份、石墨烯12份、添加剂0.85份，所述添加剂按重量计中含有以下重量百分比的元素：铁15.2%、铜62.6%、铬2.8%、锰8.1%、钛4.05%、硅7.2%，余量为杂质。本发明的泡沫铝板可以使制成的泡沫铝板各处强度较为均匀，提升泡沫铝板的品质。
Description
技术领域
本发明属于金属材料领域，具体涉及一种高强度泡沫铝板材。
背景技术
泡沫铝是在纯铝或铝合金中加入添加剂后，经过发泡工艺而成，同时兼有金属和气泡特征。它密度小、高吸收冲击能力强、耐高温、防火性能强、抗腐蚀、隔音降噪、导热率低、电磁屏蔽性高、耐候性强、有过滤能力、易加工、易安装、成形精度高、可进行表面涂装。
泡沫铝具有优良的性能，但是现阶段的泡沫铝发泡剂主要以氢化稀土、金属钙类等，但是其成本较高，发泡窗口温度较小，而且在改变泡沫铝原料组成后，往往造成发泡效果降低，反应条件苛刻。
发明内容
本发明涉及一种高强度泡沫铝板材，通过对改变发泡剂的种类及原料配比，不仅能保证良好的发泡效果，而且泡沫铝的强度会进一步提升。
本发明通过以下技术方案实现：
一种高强度泡沫铝板材，按重量计，使用发泡剂8-10份、铝粉40-60份、助剂45-65份，所述发泡剂按重量计由以下原料制成：
碳酸钙68-70%、氢氧化镁30-32%；本发明的发泡剂的发泡效果相对于单独使用碳酸钙有明显的提升，而且在此比例下，发泡的气孔率相对于其他比例至少提升12%以上，而且气孔的孔径较均匀，说明本发明的发泡剂易分散，发泡效果好。
所述助剂按重量计由以下原料制成：氢氧化铝5份、氯化钴0.12份、陶土55份、石墨烯12份、添加剂0.85份，所述添加剂按重量计中含有以下重量百分比的元素：铁15.2%、铜62.6%、铬2.8%、锰8.1%、钛4.05%、硅7.2%，余量为杂质。在原料中加入大量的陶土及部分的矿物添加元素，能够有效地提升成品泡沫铝的强度，而且陶土经过改性处理后有利于发泡剂及其他原料的分散，使发泡效果更好。
所述陶土为改性陶土，改性陶土使用以下方法制备：
（1）、取陶土，先将陶土进行自然风干，然后使用溶液A浸泡处理35-40min，然后滤去溶液A，水洗，将处理后的陶土在50-55℃下烘干；
(2)、将步骤（1）处理好的陶土使用处理液B在40-45℃下浸泡处理1-2h，除去滤液，水洗，在50-55℃下烘干；
(3)、将步骤（2）处理好的陶土使用质量分数4.2%的碳酸氢钠溶液浸泡处理15-30min，在30-35℃下烘干；
（4）、将步骤（3）处理好的陶土在无氧条件下在430-435℃下处理1-2h，然后升温至800-820℃继续处理30-35min，然后将陶土进行破碎，过100目筛，得到改性陶土。
本发明中发泡温度在650-720℃。
本发明的有益效果：本发明提供的泡沫铝板在在原料中加入大量的助剂，助剂主要成分为陶土，可以有效地降低泡沫铝板的成本，陶土经过改性，能提升陶土的活性，提升与其他成分的粘结强度，加入石墨烯、氢氧化铝等成分，能够明显提升泡沫铝板的强度及抗冲击性能，发泡剂使用碳酸钙与氢氧化镁进行配比，经验证，两者在此比例下的发泡效果明显提升，而且气泡比较均匀，可以使制成的泡沫铝板各处强度较为均匀，提升泡沫铝板的品质。
具体实施方式
实施例1
一种高强度泡沫铝板材，按重量计，使用发泡剂9份、铝粉55份、助剂60份，所述发泡剂按重量计由以下原料制成：
碳酸钙69%、氢氧化镁31%；
所述助剂按重量计由以下原料制成：氢氧化铝5份、氯化钴0.12份、陶土55份、石墨烯12份、添加剂0.85份，所述添加剂按重量计中含有以下重量百分比的元素：铁15.2%、铜62.6%、铬2.8%、锰8.1%、钛4.05%、硅7.2%，余量为杂质。
所述陶土为改性陶土，改性陶土使用以下方法制备：
（1）、取陶土，先将陶土进行自然风干，然后使用溶液A浸泡处理38min，然后滤去溶液A，水洗，将处理后的陶土在52℃下烘干；
(2)、将步骤（1）处理好的陶土使用处理液B在45℃下浸泡处理1.5h，除去滤液，水洗，在52℃下烘干；
(3)、将步骤（2）处理好的陶土使用质量分数4.2%的碳酸氢钠溶液浸泡处理20min，在35℃下烘干；
（4）、将步骤（3）处理好的陶土在无氧条件下在432℃下处理1-2h，然后升温至810℃继续处理32min，然后将陶土进行破碎，过100目筛，得到改性陶土。
实施例2
一种高强度泡沫铝板材，按重量计，使用发泡剂9份、铝粉46份、助剂55份，所述发泡剂按重量计由以下原料制成：
碳酸钙70%、氢氧化镁30%；
所述助剂按重量计由以下原料制成：氢氧化铝5份、氯化钴0.12份、陶土55份、石墨烯12份、添加剂0.85份，所述添加剂按重量计中含有以下重量百分比的元素：铁15.2%、铜62.6%、铬2.8%、锰8.1%、钛4.05%、硅7.2%，余量为杂质。
所述陶土为改性陶土，改性陶土使用以下方法制备：
（1）、取陶土，先将陶土进行自然风干，然后使用溶液A浸泡处理38min，然后滤去溶液A，水洗，将处理后的陶土在52℃下烘干；
(2)、将步骤（1）处理好的陶土使用处理液B在44℃下浸泡处理1.8h，除去滤液，水洗，在53℃下烘干；
(3)、将步骤（2）处理好的陶土使用质量分数4.2%的碳酸氢钠溶液浸泡处理25min，在33℃下烘干；
（4）、将步骤（3）处理好的陶土在无氧条件下在430℃下处理1.6h，然后升温至810℃继续处理33min，然后将陶土进行破碎，过100目筛，得到改性陶土。
实施例3
一种高强度泡沫铝板材，按重量计，使用发泡剂10份、铝粉50份、助剂60份，所述发泡剂按重量计由以下原料制成：
碳酸钙68.5%、氢氧化镁31.5%；
所述助剂按重量计由以下原料制成：氢氧化铝5份、氯化钴0.12份、陶土55份、石墨烯12份、添加剂0.85份，所述添加剂按重量计中含有以下重量百分比的元素：铁15.2%、铜62.6%、铬2.8%、锰8.1%、钛4.05%、硅7.2%，余量为杂质。
所述陶土为改性陶土，改性陶土使用以下方法制备：
（1）、取陶土，先将陶土进行自然风干，然后使用溶液A浸泡处理38min，然后滤去溶液A，水洗，将处理后的陶土在55℃下烘干；
(2)、将步骤（1）处理好的陶土使用处理液B在43℃下浸泡处理2h，除去滤液，水洗，在53℃下烘干；
(3)、将步骤（2）处理好的陶土使用质量分数4.2%的碳酸氢钠溶液浸泡处理18min，在30℃下烘干；
（4）、将步骤（3）处理好的陶土在无氧条件下在432℃下处理1.5h，然后升温至820℃继续处理33min，然后将陶土进行破碎，过100目筛，得到改性陶土。
为了验证不同比例下的发泡剂对于本申请的发泡效果的影响，本申请进行发泡实验进行验证，发泡的原料使用实施例1的原料，不同之处在于发泡剂中碳酸钙与氢氧化镁比例不同，发泡使用泡沫铝的常规发泡方法，发泡温度为685℃，结果如表1所示：
表1：不同发泡剂下发泡的孔隙率及平均孔径表：
由表1可知，使用本发明比例的发泡剂进行发泡本发明配比的泡沫铝板，能明显提升发泡的孔隙率，而且孔径也更合适。
Claims (1)
1.一种高强度泡沫铝板材，按重量计，使用发泡剂8-10份、铝粉40-60份、助剂45-65份，其特征在于，所述发泡剂按重量计由以下原料制成：碳酸钙68-70%、氢氧化镁30-32%；
所述助剂按重量计由以下原料制成：氢氧化铝5份、氯化钴0.12份、陶土55份、石墨烯12份、添加剂0.85份，所述添加剂按重量计含有以下重量百分比的元素：铁15.2%、铜62.6%、铬2.8%、锰8.1%、钛4.05%、硅7.2%，余量为杂质。
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