CN1936048A - 一种聚合物/泡沫锌铝合金复合材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种聚合物/泡沫锌铝合金复合材料的制备方法，首先制备得到泡沫锌铝合金，然后通过复合浸渗法在制得的泡沫锌铝合金的孔洞中渗入高分子材料，即得到聚合物/泡沫锌铝合金复合材料。本发明制备出的聚合物/泡沫锌铝合金复合材料的阻尼性能比单一实体锌铝合金或单一泡沫锌铝合金的阻尼性能大大提高。

Description

一种聚合物/泡沫锌铝合金复合材料的制备方法
技术领域
本发明属于金属基复合材料技术领域，具体涉及一种泡沫锌铝合金与高分子材料形成的复合材料的制备方法。
背景技术
振动和噪声不仅影响机器的精度和寿命，而且会恶化工作环境，影响人的健康，使人疲倦、耳鸣，严重者甚至丧失工作能力。采用高阻尼材料是解决振动和噪声问题十分有效的手段之一。高分子粘弹性材料具有优异的阻尼性能，但是强度较差；而泡沫金属材料不仅具有良好的强度，而且具有较好的阻尼性能，如果将两者复合在一起组成复合材料，充分发挥两种材料各自的优势，可以开发出一种复合型的阻尼材料，以便更好的解决振动和噪声问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚合物/泡沫锌铝合金复合材料的制备方法，利用该方法制备得到的聚合物/泡沫锌铝合金复合材料，解决了现有阻尼材料单阻尼机制的问题，使其阻尼性能大大提高。
本发明所采用的技术方案是，聚合物/泡沫锌铝合金复合材料的制备方法，首先制备泡沫锌铝合金，然后通过复合浸渗法在制得的泡沫锌铝合金的孔洞中渗入高分子材料，该方法包括以下步骤，
首先制备得到泡沫锌铝合金；
然后将高分子材料在150℃～200℃下加热熔化，保温15～30分钟，把上述制得的泡沫锌铝合金浸渗入液态的高分子材料中，加热3～10分钟，然后降温，当温度降至40℃～100℃时，取出空冷，即得到聚合物/泡沫锌铝合金复合材料。
本发明的特点还在于，
所述的高分子材料为松香或石蜡。
制备泡沫锌铝合金是采用负压铸造法，该方法包括以下步骤，
a.将工业食盐融化、去结晶水处理，凝固后将其破碎成颗粒，置于球磨机中进行球磨，然后筛分成粒径为0.1～1.0mm的颗粒；
b.制备锌铝合金溶液，控制锌铝合金熔体渗流温度为450℃～550℃；
c.将上述处理后的食盐颗粒倒入模具中紧实，在450℃～550℃区间预热，把装有食盐颗粒的模具的一端插入到上述锌铝合金熔体中，把模具的另一端通过真空管与真空罐相连接，抽真空使真空罐的真空度达到-0.01～-0.08Mpa，使锌铝合金熔体在负压下渗流10～40秒；
d.待渗流结束，锌铝合金凝固后，取出食盐颗粒与锌铝合金的复合体，除去食盐颗粒，即得到泡沫锌铝合金。
所述球磨机的转速控制为50转/分，球料比为1∶10，球径为6mm，球磨时间1～2小时。
本发明的制备方法利用锌铝合金基体本身具有较高的阻尼性能，从制备泡沫锌铝合金出发，再与粘弹性材料复合，制备出聚合物/泡沫金属新型复合材料—泡沫锌铝合金复合材料，形成复相阻尼、结构阻尼和粘弹性阻尼等多种阻尼机制的叠加，使材料的阻尼性能大大提高。
附图说明
图1是本发明制备方法的流程示意图；
图2是提供一种本发明方法中采用的负压装置示意图。
图中，1.真空泵，2.真空罐，3.电阻炉，4.压力表，5.阀，6.真空管，7.模具。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明的聚合物/泡沫锌铝合金复合材料的制备方法，首先以现有技术制备得到泡沫锌铝合金，制备方法有铸造法、粉末冶金法、金属沉积法、烧结法、熔融金属发泡法和共晶定向凝固法等，再利用浸渗方法将松香、石蜡等高分子材料渗入泡沫金属孔隙中，得到聚合物/泡沫锌铝合金复合材料。
图2提供了一种本发明方法所使用的负压渗流装置，工作时，将真空泵1打开，对真空罐2抽真空，通过阀5和真空压力表4来控制真空罐2的真空度，达到要求的真空度后，将模具7通过真空管6连接到真空罐2，模具7上装满食盐的一端在恒定的负压下插入电阻炉3的金属液中开始渗流。
以图2提供的负压渗流装置以负压铸造法首先制备出泡沫锌铝合金，再将松香或石蜡渗入泡沫锌铝合金的金属孔隙中，得到聚合物/泡沫锌铝合金复合材料来说明本发明：
如图1所示，将锌铝合金加热至熔化，保持该锌铝合金熔体温度为450℃～550℃；对填料食盐进行熔化、去结晶水、破碎、球磨、筛分等预处理，处理后装入模具中紧实，并对装有填料食盐的模具进行450℃～550℃下预热，然后把装有填料的模具插入到上述锌铝合金熔体中进行负压渗流，渗流时间10～40秒；渗流结束，待锌铝合金凝固后，取出填料与锌铝合金的复合体，除去填料，可得到孔径为0.1～1.0mm、孔隙率为60％～90％的泡沫锌铝合金；将高分子材料如松香或石蜡在150℃～200℃下加热熔化，保温15～30分钟，把泡沫锌铝合金浸渗入液态的松香或石蜡中，加热3～10分钟后，然后断电降温，当温度降至40℃～100℃时，取出空冷，即得到聚合物/泡沫锌铝合金复合材料。
实施例1
将155g铝块和419g锌块以常规铸造法制备出Zn-27％Al泡沫锌铝合金；将松香在150℃下加热熔化，保温15分钟，把上述制得的泡沫锌铝合金浸渗入液态的松香中，加热10分钟后，断电降温，当温度降至100℃时，取出空冷，即得到聚合物/泡沫锌铝合金复合材料。
实施例2
将96.5g铝块和342g锌块以粉末冶金法制备出Zn-22％Al泡沫锌铝合金；将石蜡在200℃下加热熔化，保温30分钟，把泡沫锌铝合金浸渗入液态的石蜡中，加热3分钟，然后断电降温，当温度降至40℃时，取出空冷，即得到聚合物/泡沫锌铝合金复合材料。
实施例3
将155g铝块放入坩埚，在电阻炉中加热至熔化，再将419g锌块加入到坩埚中，制备出Zn-27％Al合金溶液，保持Zn-27％Al合金熔体温度为550℃；把食盐进行熔化、去结晶水、破碎、筛分成直径为0.1mm的食盐21g，将其装入模具中紧实，并对装有食盐的模具在550℃下预热、保温，把模具连接于负压渗流装置，然后将模具插入到合金熔体中，使其在负压下渗流40秒，待合金凝固后，除去食盐填料，可获得质量为39g，孔径为0.1mm、孔隙率80％以上的Φ20mm×65mm通孔泡沫Zn-27％Al合金；把松香放在坩埚中在电炉上加热至200℃，保温20分钟后，把上述制得的泡沫Zn-27％Al合金浸渗入液态松香中，然后再加热5分钟，断电降温，当温度降至80℃时，取出空冷，取出泡沫Zn-27％Al合金，即得填充松香的泡沫Zn-27％Al合金复合材料。
表1本实验条件下制备的铝含量27％的几种材料的阻尼性能参数对比：
材料Zn-27％Al泡沫Zn-27％Al泡沫Zn-27％Al浸渗松香泡沫Zn-27％Al浸渗石蜡   基体孔径实体0.1mm0.1mm0.1mm     Q-1(内耗)0.478×10-36.083×10-310.928×l0-380.254×10-3
实施例4
将96.5g铝块放入坩埚，在电阻炉中加热至熔化，再将342g锌块加入到坩埚中，制备出Zn-22％Al合金溶液，保持Zn-22％Al合金熔体渗流温度为500℃；把食盐进行熔化、去结晶水、破碎、球磨、筛分成直径为0.5mm的食盐20g，将其装入模具中，对装有食盐的模具在450℃下预热、保温，将模具插入到上述合金熔体中，渗流进行20秒，待合金凝固后，除去食盐填料，可获得质量为40g，孔径为0.5mm、孔隙率80％以上的Φ20mm×65mm通孔泡沫Zn-22％Al合金；把石蜡放在坩埚中在电炉上加热至150℃，保温15分钟后，把上述制备得到的泡沫Zn-22％Al合金浸渗入液态石蜡中，泡沫Zn-22％Al合金和石蜡完全润湿，加热3分钟，断电降温，当温度降至40℃时，取出空冷，即得填充石蜡的泡沫Zn-22％Al合金复合材料。
表2本实验条件下制备的铝含量22％的几种材料的阻尼性能参数对比：
  材料Zn-22％Al泡沫Zn-22％Al泡沫Zn-22％Al浸渗松香泡沫Zn-22％Al浸渗石蜡     基体孔径实体0.5mm0.5mm0.5mm     Q-1(内耗)0.886×10-35.196×10-313.856×10-361.570×10-3
实施例5
将29.1g铝块放入坩埚，在电阻炉中加热至熔化，再将553g锌块加入到坩埚中，制备出Zn-5％Al合金溶液，保持Zn-5％Al合金熔体渗流温度为450℃；把食盐进行熔化、去结晶水、破碎、球磨、筛分成直径为1.0mm的食盐18g，将其装入模具中，将装有食盐的模具在500℃下预热、保温，将模具插入到上述合金熔体中，渗流进行10秒，待Zn-5％Al合金凝固后，除去填料，可获得质量46g，孔径为1.0mm、孔隙率80％以上的通孔泡沫Zn-5％Al合金；把松香放在坩埚中在电炉上加热至200℃，保温30分钟后，把上述制得的泡沫Zn-5％Al合金浸渗入液态松香中，泡沫Zn-5％Al合金和松香完全润湿，加热10分钟，断电降温，当温度降至100℃时，取出空冷，即得填充松香的泡沫Zn-5％Al合金复合材料。
表3本实验条件下制备的铝含量5％的几种材料的阻尼性能参数对比：
  材料Zn-5％Al泡沫Zn-5％Al泡沫Zn-5％Al浸渗松香泡沫Zn-5％Al浸渗石蜡   基体孔径实体1.0mm1.0mm1.0mm     Q-1(内耗)0.464×10-33.301×10-38.660×10-357.736×10-3
从以上三个表可以看出，复合材料的阻尼能力比实体材料高两个数量级，比泡沫金属高一个数量级。

Claims (4)

1.一种聚合物/泡沫锌铝合金复合材料的制备方法，首先制备泡沫锌铝合金，然后通过复合浸渗法在制得的泡沫锌铝合金的孔洞中渗入高分子材料，其特征在于，该方法包括以下步骤，
首先制备得到泡沫锌铝合金；
然后将高分子材料在150℃～200℃下加热熔化，保温15～30分钟，把上述制得的泡沫锌铝合金浸渗入液态的高分子材料中，加热3～10分钟，然后降温，当温度降至40℃～100℃时，取出空冷，即得到聚合物/泡沫锌铝合金复合材料。
2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的高分子材料为松香或石蜡。
3.按照权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述制备泡沫锌铝合金是采用负压铸造法，该方法包括以下步骤，
a.将工业食盐融化、去结晶水处理，凝固后将其破碎成颗粒，置于球磨机中进行球磨，然后筛分成粒径为0.1～1.0mm的颗粒；
b.制备锌铝合金溶液，控制锌铝合金熔体渗流温度为450℃～550℃；
c.将上述处理后的食盐颗粒倒入模具中紧实，在450℃～550℃区间预热，把装有食盐颗粒的模具的一端插入到上述锌铝合金熔体中，把模具的另一端通过真空管与真空罐相连接，抽真空使真空罐的真空度达到-0.01～-0.08Mpa，使锌铝合金熔体在负压下渗流10～40秒；
d.待渗流结束，锌铝合金凝固后，取出食盐颗粒与锌铝合金的复合体，除去食盐颗粒，即得到泡沫锌铝合金。
4.按照权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述球磨机的转速控制为50转/分，球料比为1∶10，球径为6mm，球磨时间1～2小时。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103935080A (zh) * 2014-03-28 2014-07-23 燕山大学 聚合物/泡沫铝一体型复合夹芯板
CN104775534A (zh) * 2015-02-27 2015-07-15 东南大学 装配式泡沫铝复合材料减振耗能柱装置
CN108193070A (zh) * 2018-02-05 2018-06-22 南通鑫祥锌业有限公司 一种制备泡沫锌铝合金的负压铸造法
CN109277571A (zh) * 2018-09-25 2019-01-29 中南大学 一种铜铝锰合金/聚合物/碳纳米管阻尼材料及制备方法
CN112276091A (zh) * 2020-10-29 2021-01-29 西北有色金属研究院 一种具有高能量吸收特性的低成本钛基多孔材料制备工艺

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1041847C (zh) * 1993-06-19 1999-01-27 东南大学 金属基复合材料及多孔金属的渗流制备模拟法
CN1244710C (zh) * 2002-09-02 2006-03-08 北京有色金属研究总院 一种复合金属多孔体及其制备方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103935080A (zh) * 2014-03-28 2014-07-23 燕山大学 聚合物/泡沫铝一体型复合夹芯板
CN103935080B (zh) * 2014-03-28 2015-11-18 燕山大学 聚合物/泡沫铝一体型复合夹芯板
CN104775534A (zh) * 2015-02-27 2015-07-15 东南大学 装配式泡沫铝复合材料减振耗能柱装置
CN108193070A (zh) * 2018-02-05 2018-06-22 南通鑫祥锌业有限公司 一种制备泡沫锌铝合金的负压铸造法
CN109277571A (zh) * 2018-09-25 2019-01-29 中南大学 一种铜铝锰合金/聚合物/碳纳米管阻尼材料及制备方法
CN112276091A (zh) * 2020-10-29 2021-01-29 西北有色金属研究院 一种具有高能量吸收特性的低成本钛基多孔材料制备工艺
CN112276091B (zh) * 2020-10-29 2022-01-28 西北有色金属研究院 一种具有高能量吸收特性的低成本钛基多孔材料制备工艺

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