CN108526466B - 夹芯板用芯材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种夹芯板用芯材及其制备方法，涉及建筑材料领域，包括以下重量份数的组成成分：铝硅合金80‑100份、TiH2 10‑20份、铝镁钛合金20‑30份、硅5‑12份、助剂30‑50份，其制备方法，包括以下步骤：(1)将铝硅合金、TiH2、铝镁钛合金、硅、助剂加入到混料机中混料；(2)将混合料充入到轧制模具中，在辊轧机上进行轧制，轧制速度为0.1‑0.12m/s，压下率为60％，然后切割成一定尺寸的发泡预制体；(3)将发泡预制体放入到加热炉中，升温至220‑250℃，保温3‑5h后，降温至120‑150℃，保温1.5‑2h后空冷出炉；(4)将热处理后的发泡预制体放入发泡模具中，升温至700‑720℃，取出夹芯板进行水冷即可，本发明具有孔隙率高，均匀性好，密度小，力学性能优异的优点。

Description

夹芯板用芯材及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种夹芯板用芯材及其制备方法。
背景技术
夹芯板是当前建筑资料中常见的一种环保高效产品，通常由两层成型金属面板(或其他材料面板)和面板中间的内芯组成，它便于安装、轻质、高效，受到广泛欢迎。
泡沫金属这种多孔材料具有诸多优异的物理和力学性能，如：具有轻质高比强度的特点；作为功能材料具备隔声(或吸声)、隔热(或散热)、阻燃、阻尼、冲击能量吸收和电磁屏蔽等多种物理性能。泡沫铝材料的其中一个潜在用途就是作为夹芯板的芯材来使用。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种夹芯板用芯材及其制备方法，具有孔隙率高，均匀性好，密度小，力学性能优异的优点。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种夹芯板用芯材，包括以下重量份数的组成成分：铝硅合金80-100份、TiH2 10-20份、铝镁钛合金20-30份、硅5-12份、助剂30-50份。
优选地，包括以下重量份数的组成成分：铝硅合金85-95份、TiH212-18份、铝镁钛合金22-28份、硅6-10份、助剂35-40份。
优选地，包括以下重量份数的组成成分：铝硅合金90份、TiH2 15份、铝镁钛合金26份、硅8份、助剂38份。
优选地，所述铝硅合金包括以下重量百分数的元素：Si 14-16％、Fe 0.1-0.3％、其余为铝。
优选地，所述铝镁钛合金包括以下重量百分数的元素：Mg 3-5％、Ti 1-2％、其余为铝。
优选地，所述助剂为碳酸钙和陶土，所述碳酸钙和陶土的重量比为2:1。
上述夹芯板用芯材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铝硅合金、TiH2、铝镁钛合金、硅、助剂加入到混料机中，控制混料机转速为100-150r/min，混料时间为8-12h；
(2)将混合料充入到轧制模具中，在辊轧机上进行轧制，轧制速度为0.1-0.12m/s，压下率为60％，然后切割成一定尺寸的发泡预制体；
(3)将发泡预制体放入到加热炉中，升温至220-250℃，保温3-5h后，降温至120-150℃，保温1.5-2h后空冷出炉；
(4)将热处理后的发泡预制体放入发泡模具中，升温至700-720℃，保温发泡100-110s后，取出夹芯板进行水冷，即可得到夹芯板成品。
优选地，步骤(3)中升温速度为80-100℃/min。
(三)有益效果
本发明提供了一种夹芯板用芯材及其制备方法，具有以下有益效果：
芯材采用铝硅合金作为基体、添加铝镁钛合金和硅，单质硅可以起到强化基体的作用且降低合金熔点，以利于发泡，高温发泡时，单质硅可以与氧、镁、钛等发生反应，生成粘结晶体，提升能够明显提升芯材的强度及抗冲击性能，碳酸钙和陶土作为填充助剂具有一定的粘结性能，也能降低生产成本；在发泡时，预先进行低温热处理，可以活化TiH2，释放芯材内部的应力，提高发泡时的均匀程度和孔隙率，进而提升芯材的强度，降低密度。
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，显然，所描述的实施例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：
一种夹芯板用芯材，包括以下重量份数的组成成分：
铝硅合金90份、TiH2 15份、铝镁钛合金26份、硅8份、助剂38份；
铝硅合金包括以下重量百分数的元素：Si 15％、Fe 0.2％、其余为铝；
铝镁钛合金包括以下重量百分数的元素：Mg 4％、Ti 1.5％、其余为铝。
助剂为碳酸钙和陶土，所述碳酸钙和陶土的重量比为2:1。
上述夹芯板用芯材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铝硅合金、TiH2、铝镁钛合金、硅、助剂加入到混料机中，控制混料机转速为120r/min，混料时间为10h；
(2)将混合料充入到轧制模具中，在辊轧机上进行轧制，轧制速度为0.11m/s，压下率为60％，然后切割成一定尺寸的发泡预制体；
(3)将发泡预制体放入到加热炉中，升温至230℃，保温4h后，降温至130℃，保温1.8h后空冷出炉；
(4)将热处理后的发泡预制体放入发泡模具中，升温至710℃，升温速度为85℃/min，保温发泡105s后，取出夹芯板进行水冷，即可得到夹芯板成品。
实施例2：
一种夹芯板用芯材，包括以下重量份数的组成成分：
铝硅合金85份、TiH2 12份、铝镁钛合金22份、硅6份、助剂35份；
铝硅合金包括以下重量百分数的元素：Si 14％、Fe 0.15％、其余为铝；
铝镁钛合金包括以下重量百分数的元素：Mg 3.5％、Ti 1.2％、其余为铝。
助剂为碳酸钙和陶土，所述碳酸钙和陶土的重量比为2:1。
上述夹芯板用芯材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铝硅合金、TiH2、铝镁钛合金、硅、助剂加入到混料机中，控制混料机转速为140r/min，混料时间为9h；
(2)将混合料充入到轧制模具中，在辊轧机上进行轧制，轧制速度为0.1m/s，压下率为60％，然后切割成一定尺寸的发泡预制体；
(3)将发泡预制体放入到加热炉中，升温至240℃，保温5h后，降温至125℃，保温2h后空冷出炉；
(4)将热处理后的发泡预制体放入发泡模具中，升温至720℃，升温速度为90℃/min，保温发泡110s后，取出夹芯板进行水冷，即可得到夹芯板成品。
实施例3：
一种夹芯板用芯材，包括以下重量份数的组成成分：
铝硅合金95份、TiH2 18份、铝镁钛合金28份、硅10份、助剂40份；
铝硅合金包括以下重量百分数的元素：Si 16％、Fe 0.25％、其余为铝；
铝镁钛合金包括以下重量百分数的元素：Mg 4.5％、Ti 1.2％、其余为铝。
助剂为碳酸钙和陶土，所述碳酸钙和陶土的重量比为2:1。
上述夹芯板用芯材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铝硅合金、TiH2、铝镁钛合金、硅、助剂加入到混料机中，控制混料机转速为110r/min，混料时间为8-12h；
(2)将混合料充入到轧制模具中，在辊轧机上进行轧制，轧制速度为0.12m/s，压下率为60％，然后切割成一定尺寸的发泡预制体；
(3)将发泡预制体放入到加热炉中，升温至225℃，保温5h后，降温至135℃，保温1.5h后空冷出炉；
(4)将热处理后的发泡预制体放入发泡模具中，升温至720℃，升温速度为95℃/min，保温发泡100s后，取出夹芯板进行水冷，即可得到夹芯板成品。
实施例4：
一种夹芯板用芯材，包括以下重量份数的组成成分：
铝硅合金80份、TiH2 10份、铝镁钛合金20份、硅5份、助剂30份；
铝硅合金包括以下重量百分数的元素：Si 14％、Fe 0.1％、其余为铝；
铝镁钛合金包括以下重量百分数的元素：Mg 3％、Ti 1％、其余为铝。
助剂为碳酸钙和陶土，所述碳酸钙和陶土的重量比为2:1。
上述夹芯板用芯材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铝硅合金、TiH2、铝镁钛合金、硅、助剂加入到混料机中，控制混料机转速为100r/min，混料时间为8-12h；
(2)将混合料充入到轧制模具中，在辊轧机上进行轧制，轧制速度为0.1m/s，压下率为60％，然后切割成一定尺寸的发泡预制体；
(3)将发泡预制体放入到加热炉中，升温至220℃，保温3h后，降温至120℃，保温1.5h后空冷出炉；
(4)将热处理后的发泡预制体放入发泡模具中，升温至700℃，升温速度为80℃/min，保温发泡100s后，取出夹芯板进行水冷，即可得到夹芯板成品。
实施例5：
一种夹芯板用芯材，包括以下重量份数的组成成分：
铝硅合金100份、TiH2 20份、铝镁钛合金30份、硅12份、助剂50份；
铝硅合金包括以下重量百分数的元素：Si 16％、Fe 0.3％、其余为铝；
铝镁钛合金包括以下重量百分数的元素：Mg 5％、Ti 2％、其余为铝。
助剂为碳酸钙和陶土，所述碳酸钙和陶土的重量比为2:1。
上述夹芯板用芯材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铝硅合金、TiH2、铝镁钛合金、硅、助剂加入到混料机中，控制混料机转速为150r/min，混料时间为8-12h；
(2)将混合料充入到轧制模具中，在辊轧机上进行轧制，轧制速度为0.12m/s，压下率为60％，然后切割成一定尺寸的发泡预制体；
(3)将发泡预制体放入到加热炉中，升温至250℃，保温5h后，降温至150℃，保温2h后空冷出炉；
(4)将热处理后的发泡预制体放入发泡模具中，升温至720℃，升温速度为100℃/min，保温发泡110s后，取出夹芯板进行水冷，即可得到夹芯板成品。
下表1为本发明实施例1-3制备的芯材的性能检测结果：
表1
Figure BDA0001623663240000061
综上，本发明实施例具有如下有益效果：孔隙率高，密度小，抗压强度高，防火等级高。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种夹芯板用芯材，其特征在于，制备该芯材的原料包括以下重量份数的组成成分：铝硅合金80-100份、TiH2 10-20份、铝镁钛合金20-30份、硅5-12份、助剂30-50份，所述铝硅合金包括以下重量百分数的元素：Si 14-16％、Fe 0.1-0.3％、其余为铝，所述铝镁钛合金包括以下重量百分数的元素：Mg 3-5％、Ti 1-2％、其余为铝，所述助剂为碳酸钙和陶土，所述碳酸钙和陶土的重量比为2:1。
2.如权利要求1所述的夹芯板用芯材，其特征在于，制备该芯材的原料包括以下重量份数的组成成分：铝硅合金85-95份、TiH2 12-18份、铝镁钛合金22-28份、硅6-10份、助剂35-40份。
3.如权利要求1所述的夹芯板用芯材，其特征在于，制备该芯材的原料包括以下重量份数的组成成分：铝硅合金90份、TiH2 15份、铝镁钛合金26份、硅8份、助剂38份。
4.如权利要求1所述的夹芯板用芯材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将铝硅合金、TiH2、铝镁钛合金、硅、助剂加入到混料机中，控制混料机转速为100-150r/min，混料时间为8-12h；
(2)将混合料充入到轧制模具中，在辊轧机上进行轧制，轧制速度为0.1-0.12m/s，压下率为60％，然后切割成一定尺寸的发泡预制体；
(3)将发泡预制体放入到加热炉中，升温至220-250℃，保温3-5h后，降温至120-150℃，保温1.5-2h后空冷出炉；
(4)将热处理后的发泡预制体放入发泡模具中，升温至700-720℃，保温发泡100-110s后，取出夹芯板芯材进行水冷，即可得到夹芯板芯材成品。
5.如权利要求4所述的夹芯板用芯材的制备方法，其特征在于，步骤(3)中升温速度为80-100℃/min。
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