CN106048281A - 一种高强度泡沫铝板的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高强度泡沫铝板的加工方法,包括以下步骤:(1)、制备助剂,按重量计选取以下原料: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,使用球磨机研磨2‑3h,得助剂;(2)、将铝粉、发泡剂、助剂混合,得到混合原料粉;(3)、将原料混合粉进行发泡,发泡温度为680‑700℃,发泡时间为150‑220s,得到泡沫铝板;本发明提供的泡沫铝板的加工方法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。
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的加工方法。
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的加工方法,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的加工方法,包括以下步骤:
(1)、制备助剂,按重量计选取以下原料: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,使用球磨机研磨2-3h;得助剂,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;
(2)、将铝粉、发泡剂、步骤(1)制备的助剂混合,得到混合原料粉;
(3)、将原料混合粉进行发泡,发泡温度为680-700℃,发泡时间为150-220s,得到泡沫铝板;
按重量计,所述发泡剂、铝粉、助剂的比例为: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%。
优选地,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。
本发明的有益效果:本发明提供的泡沫铝板的加工方法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,泡沫铝板的抗冲击强度能提升8%以上,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的加工方法,包括以下步骤:
(1)、制备助剂,按重量计选取以下原料: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,使用球磨机研磨2-3h;得助剂,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;
(2)、将铝粉、发泡剂、步骤(1)制备的助剂混合,得到混合原料粉;
(3)、将原料混合粉进行发泡,发泡温度为695℃,发泡时间为190s,得到泡沫铝板;
按重量计,所述发泡剂、铝粉、助剂的比例为: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的加工方法,包括以下步骤:
(1)、制备助剂,按重量计选取以下原料: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,使用球磨机研磨2-3h;得助剂,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;
(2)、将铝粉、发泡剂、步骤(1)制备的助剂混合,得到混合原料粉;
(3)、将原料混合粉进行发泡,发泡温度为700℃,发泡时间为175s,得到泡沫铝板;
按重量计,所述发泡剂、铝粉、助剂的比例为: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的加工方法,包括以下步骤:
(1)、制备助剂,按重量计选取以下原料: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,使用球磨机研磨2-3h;得助剂,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;
(2)、将铝粉、发泡剂、步骤(1)制备的助剂混合,得到混合原料粉;
(3)、将原料混合粉进行发泡,发泡温度为680-700℃,发泡时间为150-220s,得到泡沫铝板;
按重量计,所述发泡剂、铝粉、助剂的比例为: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,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 (2)
1.一种高强度泡沫铝板的加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、制备助剂,按重量计选取以下原料: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,使用球磨机研磨2-3h,得助剂;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;
(2)、将铝粉、发泡剂、步骤(1)制备的助剂混合,得到混合原料粉;
(3)、将原料混合粉进行发泡,发泡温度为680-700℃,发泡时间为150-220s,得到泡沫铝板;
按重量计,所述发泡剂、铝粉、助剂的比例为: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%。
2.根据权利要求1所述的一种高强度泡沫铝板的加工方法,其特征在于,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。
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