CN110551911A - 一种具有高吸水性的微米孔毛细结构泡沫铝块体 - Google Patents

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刘芳洋
艾燕
贾明
张凯
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Abstract

本发明提供一种具有高吸水性的微米孔毛细结构泡沫铝块体，其特征在于，包括若干个相互连接且独立的中空气泡，相邻的中空气泡之间设置有贯通孔洞，所述中空气泡的直径为70μm至100μm，通孔率为92％至95％；该泡沫铝块体具有较好的吸水性。

Description

一种具有高吸水性的微米孔毛细结构泡沫铝块体
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种具有高吸水性的微米孔毛细结构泡沫铝块体。
背景技术
泡沫铝是1980年代后期国际上迅速发展起来的一种具有优异物理特性和良好机械性能的新型工程材料，由于具有比重小、刚度大、比表面大、减震性能好、消声效果好、电磁屏蔽性能高等多方面的性能，其研究处于船舶业、国防工业、汽车工业、高速列车、航空航天工业、军事等领域的技术发展前沿，并在国家安全、科学技术研究与国民经济建设中发挥着巨大的作用，如用于吸音、减震、抗冲击、吸能、电磁屏蔽、隔热、热交换等诸多场合，泡沫铝将多种功能结合在一起，是传统材料所不能达到的。
现有的泡沫铝基本可以分为两类，一种是气泡独立存在，称之为独立气泡型，也称闭孔型，另一种是气泡呈连续状态，称之为连续气泡型，也称开孔型。
闭孔型泡沫铝材料的降噪和过滤性能几乎为0，虽具有一定的阻音效果，但抗震减震及抗冲击性能很差。开孔型泡沫铝材料通透性明显，有较好的降噪和过滤性能，可以用做吸水材料，但是现有的开孔型泡沫铝吸水性较差，决定开孔型泡沫铝材料的吸水性能的最主要因素是孔径的范围和通孔率，孔径越大，吸水性能越差。
发明内容
为解决现有的的泡沫铝材料吸水性差的问题，本发明提出一种具有高吸水性的微米孔毛细结构泡沫铝块体。
一种具有高吸水性的微米孔毛细结构泡沫铝块体，包括若干个相互连接且独立的中空气泡，相邻的中空气泡之间设置有贯通孔洞，所述中空气泡的直径为70μm至100μm，通孔率为92％至95％；并采用如下方法制备：
制备填充球体；
将所述填充球体分次注入浇注模具中，并进行振动作业，使得填充球体之间紧密接触；
将装有填充球体的模具进行预热并维持预设温度；
将维持预设温度的模具移入增压装置，施加预设压力，浇注已经熔融的铝/铝合金液，所述铝/铝合金液在负压和热平衡的作用下填充所述填充球体之间的缝隙，冷却之后形成泡沫铝毛坯件；
去除所述泡沫铝毛坯件中的填充球体，获得泡沫铝块体。
进一步地，所述填充球体为球形氯化钙。
进一步地，将球形氯化钙经预设孔径的筛网筛分，获得尺寸均匀的球形氯化钙作为填充球体。
进一步地，所述球形氯化钙的粒径为0.3mm至1mm。
进一步地，所述预设温度为500℃至550℃。
进一步地，所述预设压力为5MPa至10MPa。
进一步地，所述铝合金液包含5％-8％的金属镁。
进一步地，所述泡沫铝毛坯件中的填充球体通过水溶解球形氯化钙去除。
本发明提供的具有高吸水性的微米孔毛细结构泡沫铝块体，具有较好的吸水性。
附图说明
图1为为本发明提供的具有高吸水性的微米孔毛细结构泡沫铝块体的制备方法一种实施例的流程图。
具体实施方式
实施例一
本实施例提供一种具有高吸水性的微米孔毛细结构泡沫铝块体，包括若干个相互连接且独立的中空气泡，相邻的中空气泡之间设置有贯通孔洞，所述中空气泡的直径为70μm至100μm，通孔率为92％至95％；参考图1，本实施例提供的具有高吸水性的微米孔毛细结构泡沫铝块体，采用如下方法制备：
步骤S101，制备填充球体；
步骤S102，将所述填充球体分次注入浇注模具中，并进行振动作业，使得填充球体之间紧密接触；
步骤S103，将装有填充球体的模具进行预热并维持预设温度；
步骤S104，将维持预设温度的模具移入增压装置，施加预设压力，浇注已经熔融的铝/铝合金液，所述铝/铝合金液在负压和热平衡的作用下填充所述填充球体之间的缝隙，冷却之后形成泡沫铝毛坯件；
步骤S105，去除所述泡沫铝毛坯件中的填充球体，获得泡沫铝块体。
进一步地，步骤S101中，所述填充球体为球形氯化钙。将球形氯化钙经预设孔径的筛网筛分，获得尺寸均匀的球形氯化钙作为填充球体。所述球形氯化钙的粒径为0.3mm至1mm。
进一步地，步骤S103中，所述预设温度为500℃至550℃。所述预设压力为5MPa至10MPa。所述铝合金液包含5％-8％的金属镁。
进一步地，步骤S105中，所述泡沫铝毛坯件中的填充球体通过水溶解球形氯化钙去除。
本实施例提供的具有高吸水性的微米孔毛细结构泡沫铝块体，中空气泡的直径为70μm至100μm，通孔率为92％至95％，具有较好的吸水性。
实施例二
表1为实施例一提供的泡沫铝主要性能比较:
性能特征 实施例一的泡沫铝 其他品牌的泡沫铝
孔径 70μm-100μm 100μm-150μm
孔隙率 60％-70％ 68％-90％
通孔率 ≥92％ 40％-50％
密度(g/cm<sup>3</sup>) 0.8-1.05 0.3-0.8
电磁屏蔽 60-90 59-74
吸水率 70％-80％ 30％-40％
表1
经过实验对比，实施例提供的泡沫铝块体具有更好的吸水性。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有高吸水性的微米孔毛细结构泡沫铝块体，其特征在于，包括若干个相互连接且独立的中空气泡，相邻的中空气泡之间设置有贯通孔洞，所述中空气泡的直径为70μm至100μm，通孔率为92％至95％；并采用如下方法制备：
制备填充球体；
将所述填充球体分次注入浇注模具中，并进行振动作业，使得填充球体之间紧密接触；
将装有填充球体的模具进行预热并维持预设温度；
将维持预设温度的模具移入增压装置，施加预设压力，浇注已经熔融的铝/铝合金液，所述铝/铝合金液在负压和热平衡的作用下填充所述填充球体之间的缝隙，冷却之后形成泡沫铝毛坯件；
去除所述泡沫铝毛坯件中的填充球体，获得泡沫铝块体。
2.根据权利要求1所述的具有高吸水性的微米孔毛细结构泡沫铝块体，其特征在于，所述填充球体为球形氯化钙。
3.根据权利要求2所述的具有高吸水性的微米孔毛细结构泡沫铝块体，其特征在于，将球形氯化钙经预设孔径的筛网筛分，获得尺寸均匀的球形氯化钙作为填充球体。
4.根据权利要求3所述的具有高吸水性的微米孔毛细结构泡沫铝块体，其特征在于，所述球形氯化钙的粒径为0.3mm至1mm。
5.根据权利要求1所述的具有高吸水性的微米孔毛细结构泡沫铝块体，其特征在于，所述预设温度为500℃至550℃。
6.根据权利要求1所述的具有高吸水性的微米孔毛细结构泡沫铝块体，其特征在于，所述预设压力为5MPa至10MPa。
7.根据权利要求1所述的具有高吸水性的微米孔毛细结构泡沫铝块体，其特征在于，所述铝合金液包含5％-8％的金属镁。
8.根据权利要求2所述的具有高吸水性的微米孔毛细结构泡沫铝块体，其特征在于，所述泡沫铝毛坯件中的填充球体通过水溶解球形氯化钙去除。
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