CN108517976A - 隔热断桥式泡沫铝外墙复合板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隔热断桥式泡沫铝外墙复合板，其特征在于包括相互连接的泡沫铝板，所述泡沫铝板的至少一个边部设置有T型槽，每个边部至少设有2组T型槽，所述T型槽贯通泡沫铝板，在两块泡沫铝板之间通过工字型连接件连接，所述工字型连接件两端的连接头卡接在T型槽中，所述的工字型连接件为复合胶木块或者木塑块，目的是降低两块泡沫铝之间的热传到性能，在两块泡沫铝板的接缝之间通过填缝剂填充。本发明结构设计合理简单，改变传统泡沫铝板结构，采用拼接式，有效阻断热量传导。
Description
技术领域
本发明涉及新材料技术领域，具体涉及一种隔热断桥式泡沫铝外墙复合板。
背景技术
多孔泡沫金属材料由金属骨架及孔隙所组成，是近几十年发展起来的一种功能材料。自问世以来，作为结构材料，它具有轻质、高比强度的特点；作为功能材料，它具有多孔、减振、阻尼、吸音、隔音、散热、吸收冲击能、电磁屏蔽等多种物理性能，兼之其可回收的特点，适应了当前发展的需要，在国内外一般工业领域及高技术领域得到了越来越广泛的应用。
目前已研制出的多孔泡沫金属材料有泡沫铝(及泡沫铝合金)、泡沫镍、泡沫锌、泡沫铅、泡沫钛、泡沫铸铁及泡沫钢等，其中泡沫铝的研究最为成熟，并在实际应用中展现出广阔的前景。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。
中国专利公开(公告)号：CN104404287B公开了一种采用泡沫陶瓷辅助生产泡沫铝的工艺方法。制作一定尺寸、密度、孔隙率的发泡陶瓷颗粒，同时将发泡陶瓷颗粒与泡沫铝所用TiH2发泡剂粉末混合，粉末充分融入泡沫陶瓷的孔隙中。在生产泡沫铝的过程中，将沾有发泡剂粉末的陶瓷颗粒与发泡剂粉末同时加入铝溶液中，可以更好的改善发泡过程。同时，泡沫陶瓷颗粒中的发泡剂依托陶瓷颗粒向外产生气体，陶瓷颗粒外侧粗糙，同时自身具有一定重力，因此不易上浮，带动了周围的细小气泡不易上浮。解决了传统熔体发泡法生产泡沫铝工艺气泡上浮导致孔隙率不均匀的问题。
上述这种方法，陶球掺入难以均匀，掺入量少，工艺复杂。同时由于发泡剂反应剧烈需要快速搅拌，而快速搅拌时搅拌浆齿容易将泡沫陶球颗粒打碎，影响均匀质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种设计合理，使用效果好的隔热断桥式泡沫铝外墙复合板。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种隔热断桥式泡沫铝外墙复合板，其特征在于包括相互连接的泡沫铝板，所述泡沫铝板的至少一个边部设置有T型槽，每个边部至少设有2组T型槽，所述T型槽贯通泡沫铝板，在两块泡沫铝板之间通过工字型连接件连接，所述工字型连接件两端的连接头卡接在T型槽中，所述的工字型连接件为复合胶木块或者木塑块，目的是降低两块泡沫铝之间的热传到性能，在两块泡沫铝板的接缝之间通过填缝剂填充；所述泡沫铝板是由以下重量百分百的组分制成：硅7、锰1、钛0.3、强磁粉0.4、碳化硼0.25、铁≤0.2、铜≤0.1、锌≤0.25、余量为钪-铝合金。
所述泡沫铝板的孔隙率为65～85％，孔径为2～4mm。
所述泡沫铝板的厚度为10mm。
所述钪-铝中钪的用量为铝的重量的5-10％。
所述泡沫铝板的制备方法如下：
(1)将个组分送入熔炼炉熔化，将熔融状态的合金熔液加入发泡剂后引入到发泡模具中；
(2)将陶球先冷却至常温，再迅速加热，使陶球表面温度升高，以接近合金熔液的温度；
(3)直接将陶球撒入到合金熔液中，利用搅拌装置进行搅拌，使陶球悬浮在合金熔液中；陶球快速加热，因陶球内部具有空腔，使其表面温度高，内部温度低，实现快速冷却泡沫金属体，防止气泡上行导致的上面发泡多，下面发泡少的不均匀问题；
(4)冷却后，将模具中发泡完成的合金板取出即可得到泡沫铝板。
通过发泡工艺控制泡沫铝的孔隙率为65～85％，孔径为2～4mm，所生产的泡沫铝材料加工成10mm厚板材，经检测，吸能密度：12～20J/cm3；强度：≥15Mpa；降噪系数NRC 0.7以上(泡沫铝板材降噪系数0.6)；压缩性能(孔隙率85％时)：上屈服点4.55Mpa，下屈服点3.30Mpa。
用合金成分和独特的多孔结构，实现对伽马射线的有效屏蔽；
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构设计合理简单，改变传统泡沫铝板结构，采用拼接式，有效阻断热量传导，且通过特殊配制的合金制备的板材具有隔热，防火，轻质，高强，防潮，防辐射，便于安装，廉价，可再生。
附图说明
图1为本发明实施例1连接示意图；
图2为本发明实施例1连接后状态图；
图3为本发明实施例2连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
请参阅图1-2，一种隔热断桥式泡沫铝外墙复合板，包括相互连接的泡沫铝板1，泡沫铝板1的至少一个边部设置有T型槽2，两块相互连接的泡沫铝板1的边部至少设有2组T型槽2，T型槽2贯通泡沫铝板1，在两块泡沫铝板1之间通过工字型连接件3连接，工字型连接件3两端的连接头卡接在T型槽2中，工字型连接件3为复合胶木块或者木塑块，目的是降低两块泡沫铝之间的热传到性能，在两块泡沫铝板1的接缝之间通过填缝剂填充；泡沫铝板1是由以下重量百分百的组分制成：硅7、锰1、钛0.3、强磁粉0.4、碳化硼0.25、铁≤0.2、铜≤0.1、锌≤0.25、余量为钪-铝合金。所述钪-铝中钪的用量为铝的重量的5-10％。
所述泡沫铝板1的制备方法如下：
(1)将个组分送入熔炼炉熔化，将熔融状态的合金熔液加入发泡剂后引入到发泡模具中；
(2)将陶球先冷却至常温，再迅速加热，使陶球表面温度升高，以接近合金熔液的温度；
(3)直接将陶球撒入到合金熔液中，利用搅拌装置进行搅拌，使陶球悬浮在合金熔液中；陶球快速加热，因陶球内部具有空腔，使其表面温度高，内部温度低，实现快速冷却泡沫金属体，防止气泡上行导致的上面发泡多，下面发泡少的不均匀问题；
(4)冷却后，将模具中发泡完成的合金板取出即可得到泡沫铝板。
通过发泡工艺控制泡沫铝的孔隙率为65～85％，孔径为2～4mm，所生产的泡沫铝材料加工成10mm厚板材，经检测，吸能密度：12～20J/cm3；强度：≥15Mpa；降噪系数NRC 0.7以上(泡沫铝板材降噪系数0.6)；压缩性能(孔隙率85％时)：上屈服点4.55Mpa，下屈服点3.30Mpa。
实施例2
请参阅图3，一种隔热断桥式泡沫铝外墙复合板，包括相互连接的泡沫铝板1，泡沫铝板1的至少一个边部设置有T型槽2，泡沫铝板1的每个边部至少设有2组T型槽2，T型槽2贯通泡沫铝板1，在两块泡沫铝板1之间通过工字型连接件3连接，工字型连接件3两端的连接头卡接在T型槽2中，工字型连接件3为复合胶木块，目的是降低两块泡沫铝之间的热传到性能，在两块泡沫铝板1的接缝之间通过填缝剂填充；泡沫铝板1是由以下重量百分百的组分制成：硅7、锰1、钛0.3、强磁粉0.4、碳化硼0.25、铁≤0.2、铜≤0.1、锌≤0.25、余量为钪-铝合金。所述钪-铝中钪的用量为铝的重量的5-10％。
所述泡沫铝板1的制备方法如下：
(1)将个组分送入熔炼炉熔化，将熔融状态的合金熔液加入发泡剂后引入到发泡模具中；
(2)将陶球先冷却至常温，再迅速加热，使陶球表面温度升高，以接近合金熔液的温度；
(3)直接将陶球撒入到合金熔液中，利用搅拌装置进行搅拌，使陶球悬浮在合金熔液中；陶球快速加热，因陶球内部具有空腔，使其表面温度高，内部温度低，实现快速冷却泡沫金属体，防止气泡上行导致的上面发泡多，下面发泡少的不均匀问题；
(4)冷却后，将模具中发泡完成的合金板取出即可得到泡沫铝板。
通过发泡工艺控制泡沫铝的孔隙率为65～85％，孔径为2～4mm，所生产的泡沫铝材料加工成10mm厚板材，经检测，吸能密度：12～20J/cm3；强度：≥15Mpa；降噪系数NRC 0.7以上(泡沫铝板材降噪系数0.6)；压缩性能(孔隙率85％时)：上屈服点4.55Mpa，下屈服点3.30Mpa。
实施例3
在实施例2的基础上，复合胶木块是由以下重量份数的组分制成：聚异戊二烯橡胶100份、煅烧高岭土粉15份、活性钙2份、硫化剂4份、聚酯短纤2份、改性沸石粉5份、聚丙二醇二缩水甘油醚1.3份、玫瑰精油0.8份、纳米二氧化硅8份、竹粉1.2份；
上述改性沸石粉的加工方法如下：
(1)将90-110目的沸石粉于280-350℃下焙烧2.5小时，待自然冷却至常温取出待用；
(2)称取冷却后的沸石粉50kg和硅油0.5kg，混合均匀，升温至115-125℃，保温研磨30分钟；
(3)将上述研磨后的物料自然冷却至45-55℃，然后在搅拌下加入5-10℃磁化水200kg，所得混合物送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得改性沸石粉；
上述保温材料的制备工艺如下：
(1)将聚异戊二烯橡胶、煅烧高岭土粉、活性钙、聚酯短纤、改性沸石粉、聚丙二醇二缩水甘油醚、纳米二氧化硅及竹粉按顺序倒入加压式橡胶捏炼机，加压捣胶480秒后排出；
(2)排出的胶料通过开放式炼胶机，加入硫化剂和玫瑰精油炼胶60分钟，待胶料冷却完成后，使用橡胶挤出设备、压延设备，定长裁断后得到半成品防滑抗菌垫；(3)在硫化模具上喷头少量硅油，将半成品防滑抗菌垫在硫化机上进行硫化操作，完成后送入除边模具，对齐除边模具的阴孔后进行冲切除边操作，得到成品。
上述沸石粉经过硅油和磁化水处理以后，能够很好的与橡胶融合在一起，制品的弹性、胶黏性和韧性得到进一步提高。
活性钙是无机活性剂，加入胶料中不仅能加快硫化速度，还能提高交联度，使橡胶具有良好的耐磨性、耐撕裂性和抗菌性。
煅烧高岭土粉作用橡胶的填充剂，不仅可以改善橡胶垫片的物理性能，而且可使连接件的成本大为降低。
硫化剂，可促进橡胶分子链交联形成立体网状结构，提高硫化速度，缩短硫化时间。
所制备出的保温材料具有优越的隔热性能、耐腐蚀、弹性佳，可以长期在185℃的工况下使用，克服了现有技术中存在的高温疲劳性能低且只能在150℃下可短暂或间歇使用的问题与不足。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种隔热断桥式泡沫铝外墙复合板，其特征在于包括相互连接的泡沫铝板，所述泡沫铝板的至少一个边部设置有T型槽，至少一个边部设有2组T型槽，所述T型槽贯通泡沫铝板，在两块泡沫铝板之间通过工字型连接件连接，所述工字型连接件两端的连接头卡接在T型槽中，所述的工字型连接件为复合胶木块或者木塑块，目的是降低两块泡沫铝之间的热传到性能，在两块泡沫铝板的接缝之间通过填缝剂填充；所述泡沫铝板是由以下重量百分百的组分制成：硅7、锰1、钛0.3、强磁粉0.4、碳化硼0.25、铁≤0.2、铜≤0.1、锌≤0.25、余量为钪-铝合金。
2.根据权利要求1所述的隔热断桥式泡沫铝外墙复合板，其特征在于：所述泡沫铝板的孔隙率为65～85％，孔径为2～4mm。
3.根据权利要求1所述的隔热断桥式泡沫铝外墙复合板，其特征在于：所述泡沫铝板的厚度为10mm。
4.根据权利要求1所述的隔热断桥式泡沫铝外墙复合板，其特征在于：所述钪-铝中钪的用量为铝的重量的5-10％。
5.根据权利要求1所述的隔热断桥式泡沫铝外墙复合板，其特征在于：所述泡沫铝板的制备方法如下：
(1)将个组分送入熔炼炉熔化，将熔融状态的合金熔液加入发泡剂后引入到发泡模具中；
(2)将陶球先冷却至常温，再迅速加热，使陶球表面温度升高，以接近合金熔液的温度；
(3)直接将陶球撒入到合金熔液中，利用搅拌装置进行搅拌，使陶球悬浮在合金熔液中；陶球快速加热，因陶球内部具有空腔，使其表面温度高，内部温度低，实现快速冷却泡沫金属体，防止气泡上行导致的上面发泡多，下面发泡少的不均匀问题；
(4)冷却后，将模具中发泡完成的合金板取出即可得到泡沫铝板。
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