CN107973583A - 一种高强度高耐磨铝单板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铝单板制备领域，具体涉及一种高强度高耐磨铝单板的制备方法，该制备方法包括如下几个步骤：(1)磷酸铝溶液的制备；(2)坡缕石的改性；(3)铝板的压制；(4)铝板外熔覆NiCrAl‑TiC涂层；本发明所提供的铝单板在一定程度上有效弥补了现有的铝单板存在的耐磨性差、强度低的缺陷。

Description

一种高强度高耐磨铝单板的制备方法
技术领域
本发明涉及铝单板制备领域，具体涉及一种高强度高耐磨铝单板的制备方法。
背景技术
铝单板是指经过铬化等处理后，再采用氟碳喷涂技术，加工形成的建筑装饰材料。氟碳涂料主要是指聚偏氟乙烯树脂(KANAR500)，分底漆、面漆、清漆三种。喷涂过程一般分为二涂、三涂或四涂。氟碳涂层具有卓越的抗腐蚀性和耐候性，能抗酸雨、盐雾和各种空气污染物，耐冷热性能极好，能抵御强烈紫外线的照射，能长期保持不褪色、不粉化，使用寿命长。
在中国公开的专利申请CN104148258B中针对获得一种氟碳铝单板的制造工艺，该工艺在氟碳面漆中同时加入了纳米二氧化钛和氧化铝，提升了碳氟铝单板的抗紫外线性能；使用无铬钝化液取代原来的含铬钝化液，有效地降低了重金属的使用量；通过本发明制造出来的氟碳铝单板，附着力、耐酸性、耐溶剂性和力学性能均优于市场同类产品。在中国公开的专利申请CN102658691A中针对获得一种陶瓷铝单板及其制备工艺，包括铝合金面板，所述铝合金面板的外侧依次向外设有喷砂钝化层、铬化预处理层、氟碳陶瓷涂层，所述氟碳陶瓷涂层由内到外依次分为氟碳底漆层、氟碳面漆层和氟碳保护层，所述铝合金面板的内侧设有铬化保护层，通过喷砂钝化层、铬化预处理层再设置氟碳陶瓷涂层，使合金面板表面清洁，附着力强，使氟碳陶瓷涂层附着牢固，不易脱落；本发明的陶瓷铝单板的制作工艺，工艺可靠易行，使得最终产品陶瓷铝单板的附着力、耐磨性、耐冲击性和力学性能良好。
目前现有技术所提供的制备铝单板虽然具有一定的附着力、耐酸性、耐溶剂性和力学性能，但还存在耐磨性差、强度低的缺陷。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提出了一种高强度高耐磨铝单板的制备方法。本发明提供的技术方案能够在一定程度上弥补现有铝单板所存在的耐磨性差、强度低的缺陷。
为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
一种高强度高耐磨铝单板的制备方法，该制备方法包括如下几个步骤：
(1)将10-15份的85％的浓硫酸加入到三口烧瓶中，加入1-5份氢氧化铝粉末，将三口烧瓶至于恒温水浴锅中加热，打开强力电动搅拌机开始搅拌20min后，将三口烧瓶转移至鼓风干燥箱中，调整干燥箱内温度，放置10-12h得磷酸铝溶液；
(2)向磷酸铝溶液中加入5-8份氧化铜粉末和3-5份氧化铝粉末，机械搅拌混合均匀，备用；
(3)向容器内加入10-15份坡缕石粉末、1-2份氢氧化铝粉末和1-2份氢氧化锆粉末，然后加入5-7份去离子水，超声分散均匀，随后加入8-10份酚醛树脂，高速混合一段时间，备用；
(4)将步骤(2)、(3)所得产物在70-80℃的条件下干燥预热一段时间后，转移到165-175℃的模具中，均匀铺放，开动压机，使上下模闭合，加压，控制单位面积比压为25MPa，将混料压制成5-7mm铝板；
(5)将铝板表面洗净干燥置于一定功率CO2激光器中，调整扫描速率为400mm/min，离焦量为40mm，Ar保护气流速为20L/min,在铝板表面制备NiCrAl-TiC涂层，得目标产物。
优选的，所述步骤(1)中干燥箱内温度为200-210℃。
优选的，所述步骤(3)中混料速度为500-510r/min。
优选的，所述步骤(3)中混料时间为10min。
优选的，所述步骤(4)中预热时间为60-80min。
优选的，所述步骤(5)中CO2激光器内功率为4.0kW。
采用上述的技术方案，本发明的有益效果如下：氧化铜与磷酸铝反应，参与并促进了磷酸铝的固化，氧化铝粉末填充了固化时产生的气孔，使得复合材料的弯曲强度和冲击强度得到提升；坡缕石本身具有较强的吸附能力，经过氢氧化铝和氢氧化锆改性后吸附性加强，由于酚醛树脂复合的氧化铝极性很高，从而被坡缕石吸附，能吸附高温下树脂分解的气体、液体等物质，减少了气膜与摩擦盘的接触，提高了耐磨性能；在铝板表面熔覆NiCrAl-TiC涂层，增强了铝单板的耐磨损性能和耐腐蚀性能，提高了铝单板的使用寿命。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种高强度高耐磨铝单板的制备方法，该制备方法包括如下几个步骤：
(1)将10份的85％的浓硫酸加入到三口烧瓶中，加入5份氢氧化铝粉末，将三口烧瓶至于恒温水浴锅中加热，打开强力电动搅拌机开始搅拌20min后，将三口烧瓶转移至鼓风干燥箱中，调整干燥箱内温度为200℃，放置12h得磷酸铝溶液；
(2)向磷酸铝溶液中加入5份氧化铜粉末和5份氧化铝粉末，机械搅拌混合均匀，备用；
(3)向容器内加入10份坡缕石粉末、2份氢氧化铝粉末和2份氢氧化锆粉末，然后加入5份去离子水，超声分散均匀，随后加入10份酚醛树脂，以500r/min的转速高速混合10min，备用；
(4)将步骤(2)、(3)所得产物在80℃的条件下干燥预热60min后，转移到175℃的模具中，均匀铺放，开动压机，使上下模闭合，加压，控制单位面积比压为25MPa，将混料压制成5mm铝板；
(5)将铝板表面洗净干燥置于4.0kW的CO2激光器中，调整扫描速率为400mm/min，离焦量为40mm，Ar保护气流速为20L/min,在铝板表面制备NiCrAl-TiC涂层，得目标产物。
实施例2：
一种高强度高耐磨铝单板的制备方法，该制备方法包括如下几个步骤：
(1)将15份的85％的浓硫酸加入到三口烧瓶中，加入1份氢氧化铝粉末，将三口烧瓶至于恒温水浴锅中加热，打开强力电动搅拌机开始搅拌20min后，将三口烧瓶转移至鼓风干燥箱中，调整干燥箱内温度为210℃，放置10h得磷酸铝溶液；
(2)向磷酸铝溶液中加入8份氧化铜粉末和3份氧化铝粉末，机械搅拌混合均匀，备用；
(3)向容器内加入15份坡缕石粉末、1份氢氧化铝粉末和1份氢氧化锆粉末，然后加入7份去离子水，超声分散均匀，随后加入8份酚醛树脂，以510r/min的转速高速混合10min，备用；
(4)将步骤(2)、(3)所得产物在70℃的条件下干燥预热80min后，转移到165℃的模具中，均匀铺放，开动压机，使上下模闭合，加压，控制单位面积比压为25MPa，将混料压制成7mm铝板；
(5)将铝板表面洗净干燥置于4.0kW的CO2激光器中，调整扫描速率为400mm/min，离焦量为40mm，Ar保护气流速为20L/min,在铝板表面制备NiCrAl-TiC涂层，得目标产物。
实施例3：
一种高强度高耐磨铝单板的制备方法，该制备方法包括如下几个步骤：
(1)将12份的85％的浓硫酸加入到三口烧瓶中，加入3份氢氧化铝粉末，将三口烧瓶至于恒温水浴锅中加热，打开强力电动搅拌机开始搅拌20min后，将三口烧瓶转移至鼓风干燥箱中，调整干燥箱内温度为205℃，放置11h得磷酸铝溶液；
(2)向磷酸铝溶液中加入6份氧化铜粉末和4份氧化铝粉末，机械搅拌混合均匀，备用；
(3)向容器内加入12份坡缕石粉末、1份氢氧化铝粉末和1份氢氧化锆粉末，然后加入6份去离子水，超声分散均匀，随后加入9份酚醛树脂，以505r/min的转速高速混合10min，备用；
(4)将步骤(2)、(3)所得产物在75℃的条件下干燥预热70min后，转移到170℃的模具中，均匀铺放，开动压机，使上下模闭合，加压，控制单位面积比压为25MPa，将混料压制成6mm铝板；
(5)将铝板表面洗净干燥置于4.0kW的CO2激光器中，调整扫描速率为400mm/min，离焦量为40mm，Ar保护气流速为20L/min,在铝板表面制备NiCrAl-TiC涂层，得目标产物。
以上实施例仅用以说明本发明型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种高强度高耐磨铝单板的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下几个步骤：
(1)将10-15份的85％的浓硫酸加入到三口烧瓶中，加入1-5份氢氧化铝粉末，将三口烧瓶至于恒温水浴锅中加热，打开强力电动搅拌机开始搅拌20min后，将三口烧瓶转移至鼓风干燥箱中，调整干燥箱内温度，放置10-12h得磷酸铝溶液；
(2)向磷酸铝溶液中加入5-8份氧化铜粉末和3-5份氧化铝粉末，机械搅拌混合均匀，备用；
(3)向容器内加入10-15份坡缕石粉末、1-2份氢氧化铝粉末和1-2份氢氧化锆粉末，然后加入5-7份去离子水，超声分散均匀，随后加入8-10份酚醛树脂，高速混合一段时间，备用；
(4)将步骤(2)、(3)所得产物在70-80℃的条件下干燥预热一段时间后，转移到165-175℃的模具中，均匀铺放，开动压机，使上下模闭合，加压，控制单位面积比压为25MPa，将混料压制成5-7mm铝板；
(5)将铝板表面洗净干燥置于一定功率CO2激光器中，调整扫描速率为400mm/min，离焦量为40mm，Ar保护气流速为20L/min,在铝板表面制备NiCrAl-TiC涂层，得目标产物。
2.根据权利要求1所述的高强度高耐磨铝单板的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中干燥箱内温度为200-210℃。
3.根据权利要求1所述的高强度高耐磨铝单板的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中混料速度为500-510r/min。
4.根据权利要求1所述的高强度高耐磨铝单板的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中混料时间为10min。
5.根据权利要求1所述的高强度高耐磨铝单板的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中预热时间为60-80min。
6.根据权利要求1所述的高强度高耐磨铝单板的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中CO2激光器内功率为4.0kW。
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