CN106048281B - 一种高强度泡沫铝板的加工方法 - Google Patents

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

一种高强度泡沫铝板的加工方法

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 (1)

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，按重量比例选取以下原料：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%。