CN106591629A - 阻燃铝镍合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻燃铝镍合金材料及其制备方法，属于合金材料领域。该方法包括以下步骤：第一步，将硫代硫酸铵、醋酸锡、辛酸亚锡、钛酸酯偶联剂、过氧化钙、碳粉、镍粉、铝粉、氧化钙和亚磷酸加入高速混合机热混，控制温度100～120℃，时间20～30min；第二步，再放入低速混合机冷混，加入氢氧化铝、氢氧化钙和羟甲基纤维素，控制温度在40～50℃，时间30min；第三步，挤出造粒，冷却即可。本发明具有良好的防火阻燃性能，其显气孔率在40％左右，容重小，防火等级高，是一种轻质防火材料。羟甲基纤维素的加入可以减少材料的容重，使得质量减轻；辛酸亚锡可以提高防火性能。

Description

阻燃铝镍合金材料及其制备方法
技术领域
本发明属于合金材料领域，尤其涉及一种阻燃铝镍合金材料及其制备方法。
背景技术
铝镍合金别称雷氏合金，具有活性较高的催化性能，干燥的铝镍合金在空气中能自燃，应保存在无水乙醇中。它是一种还原或加氢反应的催化剂，多用于有机合成中。
申请号为CN200710160243.1的中国专利申请公开了一种抗电磁波干扰铁硅铝镍合金的制备方法。包括如下步骤：1)采用纯度大于99.9wt％的Fe、Al、Si、Ni为原料，放入中频真空感应炉中熔炼，得到母合金；2)将熔炼好的母合金放入快淬设备中，合金铸锭在高纯惰性气体保护下经过电弧重熔后被迅速浇注至高速旋转的水冷辊轮上，得到快速冷凝的薄带或薄片；3)将薄带或薄片放入球磨机进行球磨扁平化处理，得到扁平粉末；4)将扁平粉末放入不锈钢管中，抽真空到10-2～10-5Pa，充入高纯氮气保护，加热冷却；5)扁平粉末与粘结剂混炼加工成2～5mm的薄片，空冷。采用速凝甩带工艺制备快淬带，再结合球磨工艺扁平化处理，可以获得了具有优良高频性能的纳米晶FeSiAlNi合金。本发明可以改善合金加工性能，减少球磨时间，节约工业生产的成本，同时也可提高磁导率，提高磁屏蔽效果。但是该合金的防火性能一般，且质量较重。
发明内容
本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种阻燃铝镍合金材料及其制备方法，该合金材料质轻且防火性能优异。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
阻燃铝镍合金材料，包括以下重量份计的原料：硫代硫酸铵10～20份、醋酸锡10～20份、辛酸亚锡20～30份、钛酸酯偶联剂30～40份、过氧化钙20～30份、碳粉60～70份、镍粉100～200份、铝粉60～100份、氧化钙10～20份、氢氧化铝20～60份、亚磷酸10～30份、氢氧化钙10～30份、羟甲基纤维素80～100份。
作为优选，阻燃铝镍合金材料，包括以下重量份计的原料：硫代硫酸铵15份、醋酸锡15份、辛酸亚锡25份、钛酸酯偶联剂35份、过氧化钙25份、碳粉65份、镍粉150份、铝粉80份、氧化钙15份、氢氧化铝40份、亚磷酸20份、氢氧化钙20份、羟甲基纤维素90份。
作为优选，阻燃铝镍合金材料，包括以下重量份计的原料：硫代硫酸铵10份、醋酸锡10份、辛酸亚锡20份、钛酸酯偶联剂30份、过氧化钙20份、碳粉60份、镍粉100份、铝粉60份、氧化钙10份、氢氧化铝20份、亚磷酸10份、氢氧化钙10份、羟甲基纤维素80份。
作为优选，阻燃铝镍合金材料，包括以下重量份计的原料：硫代硫酸铵20份、醋酸锡0份、辛酸亚锡30份、钛酸酯偶联剂40份、过氧化钙30份、碳粉70份、镍粉200份、铝粉100份、氧化钙20份、氢氧化铝60份、亚磷酸30份、氢氧化钙30份、羟甲基纤维素100份。
作为优选，钛酸酯偶联剂为钛酸异丙酯、钛酸正丁酯或乙酰丙酮钛。
作为优选，铝粉为片状，片径为10～25μm，厚度为0.4～0.5μm。
阻燃铝镍合金材料的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将硫代硫酸铵、醋酸锡、辛酸亚锡、钛酸酯偶联剂、过氧化钙、碳粉、镍粉、铝粉、氧化钙和亚磷酸加入高速混合机热混，控制温度100～120℃，时间20～30min；
第二步，再放入低速混合机冷混，加入氢氧化铝、氢氧化钙和羟甲基纤维素，控制温度在40～50℃，时间30min；
第三步，挤出造粒，冷却即可。
作为优选，高速混合机的转速为600～800r/min。
作为优选，低速混合机的转速为40～60r/min。
作为优选，第三步中，挤出加工温度在150～185℃之间，模头温度175℃，挤出转速为40～60r/min。
本发明具有良好的防火阻燃性能，其显气孔率在40％左右，容重小，防火等级高，是一种轻质防火材料。羟甲基纤维素的加入可以减少材料的容重，使得质量减轻；辛酸亚锡可以提高防火性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细介绍。
实施例1
阻燃铝镍合金材料，包括以下重量份计的原料：硫代硫酸铵15份、醋酸锡15份、辛酸亚锡25份、钛酸酯偶联剂35份、过氧化钙25份、碳粉65份、镍粉150份、铝粉80份、氧化钙15份、氢氧化铝40份、亚磷酸20份、氢氧化钙20份、羟甲基纤维素90份。
钛酸酯偶联剂为钛酸异丙酯。
铝粉为片状，片径为17.5μm，厚度为0.45μm。
阻燃铝镍合金材料的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将硫代硫酸铵、醋酸锡、辛酸亚锡、钛酸酯偶联剂、过氧化钙、碳粉、镍粉、铝粉、氧化钙和亚磷酸加入高速混合机热混，高速混合机的转速为700r/min，控制温度110℃，时间25min；
第二步，再放入低速混合机冷混，低速混合机的转速为50r/min，加入氢氧化铝、氢氧化钙和羟甲基纤维素，控制温度45℃，时间30min；
第三步，挤出造粒，挤出加工温度167℃，模头温度175℃，挤出转速为50r/min，冷却即可。
实施例2
阻燃铝镍合金材料，包括以下重量份计的原料：硫代硫酸铵10份、醋酸锡10份、辛酸亚锡20份、钛酸酯偶联剂30份、过氧化钙20份、碳粉60份、镍粉100份、铝粉60份、氧化钙10份、氢氧化铝20份、亚磷酸10份、氢氧化钙10份、羟甲基纤维素80份。
钛酸酯偶联剂为钛酸异丙酯。
铝粉为片状，片径为10μm，厚度为0.4μm。
阻燃铝镍合金材料的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将硫代硫酸铵、醋酸锡、辛酸亚锡、钛酸酯偶联剂、过氧化钙、碳粉、镍粉、铝粉、氧化钙和亚磷酸加入高速混合机热混，高速混合机的转速为600r/min，控制温度100℃，时间20min；
第二步，再放入低速混合机冷混，低速混合机的转速为40r/min，加入氢氧化铝、氢氧化钙和羟甲基纤维素，控制温度40℃，时间30min；
第三步，挤出造粒，加工温度150℃，模头温度175℃，挤出转速为40r/min，冷却即可。
实施例3
阻燃铝镍合金材料，包括以下重量份计的原料：硫代硫酸铵20份、醋酸锡0份、辛酸亚锡30份、钛酸酯偶联剂40份、过氧化钙30份、碳粉70份、镍粉200份、铝粉100份、氧化钙20份、氢氧化铝60份、亚磷酸30份、氢氧化钙30份、羟甲基纤维素100份。
钛酸酯偶联剂为乙酰丙酮钛。
铝粉为片状，片径为25μm，厚度为0.5μm。
阻燃铝镍合金材料的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将硫代硫酸铵、醋酸锡、辛酸亚锡、钛酸酯偶联剂、过氧化钙、碳粉、镍粉、铝粉、氧化钙和亚磷酸加入高速混合机热混，高速混合机的转速为800r/min，控制温度120℃，时间30min；
第二步，再放入低速混合机冷混，低速混合机的转速为60r/min，加入氢氧化铝、氢氧化钙和羟甲基纤维素，控制温度50℃，时间30min；
第三步，挤出造粒，挤出加工温度185℃，模头温度175℃，挤出转速为60r/min，冷却即可。
实施例4
阻燃铝镍合金材料，包括以下重量份计的原料：硫代硫酸铵18份、醋酸锡14份、辛酸亚锡24份、钛酸酯偶联剂37份、过氧化钙29份、碳粉66份、镍粉170份、铝粉90份、氧化钙18份、氢氧化铝55份、亚磷酸20份、氢氧化钙20份、羟甲基纤维素95份。
钛酸酯偶联剂为乙酰丙酮钛。
铝粉为片状，片径为22μm，厚度为0.4μm。
阻燃铝镍合金材料的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将硫代硫酸铵、醋酸锡、辛酸亚锡、钛酸酯偶联剂、过氧化钙、碳粉、镍粉、铝粉、氧化钙和亚磷酸加入高速混合机热混，高速混合机的转速为750r/min，控制温度100℃，时间25min；
第二步，再放入低速混合机冷混，低速混合机的转速为45r/min，加入氢氧化铝、氢氧化钙和羟甲基纤维素，控制温度48℃，时间30min；
第三步，挤出造粒，挤出加工温度182℃，模头温度175℃，挤出转速为55r/min，冷却即可。
对照例1
与实施例1的区别在于：不加羟甲基纤维素。
阻燃铝镍合金材料，包括以下重量份计的原料：硫代硫酸铵15份、醋酸锡15份、辛酸亚锡25份、钛酸酯偶联剂35份、过氧化钙25份、碳粉65份、镍粉150份、铝粉80份、氧化钙15份、氢氧化铝40份、亚磷酸20份、氢氧化钙20份。
钛酸酯偶联剂为钛酸异丙酯。
铝粉为片状，片径为17.5μm，厚度为0.45μm。
阻燃铝镍合金材料的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将硫代硫酸铵、醋酸锡、辛酸亚锡、钛酸酯偶联剂、过氧化钙、碳粉、镍粉、铝粉、氧化钙和亚磷酸加入高速混合机热混，高速混合机的转速为700r/min，控制温度110℃，时间25min；
第二步，再放入低速混合机冷混，低速混合机的转速为50r/min，加入氢氧化铝、氢氧化钙和羟甲基纤维素，控制温度45℃，时间30min；
第三步，挤出造粒，挤出加工温度167℃，模头温度175℃，挤出转速为50r/min，冷却即可。
对照例2
与实施例2的区别在于：不加辛酸亚锡。
阻燃铝镍合金材料，包括以下重量份计的原料：硫代硫酸铵10份、醋酸锡10份、钛酸酯偶联剂30份、过氧化钙20份、碳粉60份、镍粉100份、铝粉60份、氧化钙10份、氢氧化铝20份、亚磷酸10份、氢氧化钙10份、羟甲基纤维素80份。
钛酸酯偶联剂为钛酸异丙酯。
铝粉为片状，片径为10μm，厚度为0.4μm。
阻燃铝镍合金材料的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将硫代硫酸铵、醋酸锡、钛酸酯偶联剂、过氧化钙、碳粉、镍粉、铝粉、氧化钙和亚磷酸加入高速混合机热混，高速混合机的转速为600r/min，控制温度100℃，时间20min；
第二步，再放入低速混合机冷混，低速混合机的转速为40r/min，加入氢氧化铝、氢氧化钙和羟甲基纤维素，控制温度40℃，时间30min；
第三步，挤出造粒，挤出加工温度150℃，模头温度175℃，挤出转速为40r/min，冷却即可。
性能测试：
显气孔率％ 容重g/cm3 防火等级
实施例1 43 1.8 B1
实施例2 49 1.7 B1
实施例3 47 1.8 B1
实施例4 48 1.8 B1
对照例1 23 5.6 B2
对照例2 98 3.6 B3
本发明具有良好的防火阻燃性能：其显气孔率在40％左右，容重小，防火等级高，是一种轻质防火材料。羟甲基纤维素的加入可以减少材料的容重，使得质量减轻；辛酸亚锡可以提高防火性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方案，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.阻燃铝镍合金材料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：硫代硫酸铵10～20份、醋酸锡10～20份、辛酸亚锡20～30份、钛酸酯偶联剂30～40份、过氧化钙20～30份、碳粉60～70份、镍粉100～200份、铝粉60～100份、氧化钙10～20份、氢氧化铝20～60份、亚磷酸10～30份、氢氧化钙10～30份、羟甲基纤维素80～100份。
2.根据权利要求1所述的阻燃铝镍合金材料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：硫代硫酸铵15份、醋酸锡15份、辛酸亚锡25份、钛酸酯偶联剂35份、过氧化钙25份、碳粉65份、镍粉150份、铝粉80份、氧化钙15份、氢氧化铝40份、亚磷酸20份、氢氧化钙20份、羟甲基纤维素90份。
3.根据权利要求1所述的阻燃铝镍合金材料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：硫代硫酸铵10份、醋酸锡10份、辛酸亚锡20份、钛酸酯偶联剂30份、过氧化钙20份、碳粉60份、镍粉100份、铝粉60份、氧化钙10份、氢氧化铝20份、亚磷酸10份、氢氧化钙10份、羟甲基纤维素80份。
4.根据权利要求1所述的阻燃铝镍合金材料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：硫代硫酸铵20份、醋酸锡0份、辛酸亚锡30份、钛酸酯偶联剂40份、过氧化钙30份、碳粉70份、镍粉200份、铝粉100份、氧化钙20份、氢氧化铝60份、亚磷酸30份、氢氧化钙30份、羟甲基纤维素100份。
5.根据权利要求1所述的阻燃铝镍合金材料，其特征在于，钛酸酯偶联剂为钛酸异丙酯、钛酸正丁酯或乙酰丙酮钛。
6.根据权利要求1所述的阻燃铝镍合金材料，其特征在于，铝粉为片状，片径为10～25μm，厚度为0.4～0.5μm。
7.基于权利要求1所述的阻燃铝镍合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将硫代硫酸铵、醋酸锡、辛酸亚锡、钛酸酯偶联剂、过氧化钙、碳粉、镍粉、铝粉、氧化钙和亚磷酸加入高速混合机热混，控制温度100～120℃，时间20～30min；
第二步，再放入低速混合机冷混，加入氢氧化铝、氢氧化钙和羟甲基纤维素，控制温度在40～50℃，时间30min；
第三步，挤出造粒，冷却即可。
8.根据权利要求7所述的阻燃铝镍合金材料的制备方法，其特征在于，高速混合机的转速为600～800r/min。
9.根据权利要求7所述的阻燃铝镍合金材料的制备方法，其特征在于，低速混合机的转速为40～60r/min。
10.根据权利要求7所述的阻燃铝镍合金材料的制备方法，其特征在于，第三步中，挤出加工温度在150～185℃之间，模头温度175℃，挤出转速为40～60r/min。
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