專利名稱：冷壓－溶解－真空燒結(jié)制備泡沫鋁的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷壓-溶解-真空燒結(jié)制備泡沫鋁的方法，屬泡沫鋁的制備技術(shù)。
背景技術(shù)：
泡沫鋁是一種類似泡沫狀的超輕金屬材料，具有滲透、吸聲和減振的功能。它的制備方法有多種，主要有鑄造法，粉末冶金法，沉積法等，在這些方法中，由于粉末冶金法工藝簡單、孔的尺寸及孔隙率比較容易控制而受到關(guān)注。目前在粉末冶金方法中，燒結(jié)溶解法是近幾年來發(fā)展起來的一種制造泡沫鋁的新工藝。是將鋁粉與填料顆粒通過混合、加壓、燒結(jié)、溶解等工序來制取通孔泡沫鋁的一種方法。具有可以精確控制孔洞形狀、尺寸和孔隙率及分布特點(diǎn)等，具有較好的質(zhì)量價(jià)格綜合指數(shù)。是生產(chǎn)均勻或梯度微細(xì)開孔中密度泡沫鋁的有效方法。但不足之處是燒結(jié)過程中造孔劑如NaCl對鋁基體的腐蝕比較嚴(yán)重，燒結(jié)后泡沫鋁的強(qiáng)度不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種冷壓-溶解-真空燒結(jié)制備泡沫鋁的方法，該方法制備工藝簡單、制備的泡沫鋁強(qiáng)度較高，并且孔隙率、孔結(jié)構(gòu)及孔分布比較容易控制。
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的，一種冷壓-溶解-真空燒結(jié)制備泡沫鋁的方法，其特征在于包括以下過程1、在180～200目的鋁粉中，按質(zhì)量比為40～70％加入平均粒徑為0.45～1.00mm的NaCl造孔劑，，并按鋁粉和NaCl的質(zhì)量比加入5％的無水乙醇進(jìn)行充分混合。
2、將上述配好的混合鋁粉放置在模具中，在250～350MPa的壓力下壓制成坯，然后將坯料置于75～85℃水浴中浸漬致使NaCl溶解，再用去離子水反復(fù)洗滌去除殘余NaCl。
3、將去NaCl后的壓坯置于真空爐燒結(jié)，保持爐內(nèi)真空度1×10-3～1×10-4Pa，控制8-10℃/min的加熱速度將爐溫升至540～560℃并保溫2-3h，然后隨爐冷卻至室溫制得泡沫鋁。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，工藝過程簡單、制造的泡沫鋁氣孔大小均勻、孔壁強(qiáng)度高孔隙率可控。


圖1為發(fā)明制備的泡沫鋁斷面的氣孔結(jié)構(gòu)與分布的SEM圖片；圖2為泡沫鋁斷面的燒結(jié)形貌；圖3為泡沫鋁孔壁的金相照片；圖4為孔隙率為56％、孔徑大小為0.45-0.66mm的泡沫鋁的壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線；圖5為孔隙率為62％、孔徑大小為0.66-0.90mm的泡沫鋁的壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
具體實(shí)施例方式
實(shí)例1.將180目的鋁粉和NaCl顆粒為0.45～0.66mm按質(zhì)量比1∶1混合后，添加5％無水乙醇在混料機(jī)上混合4h，將混好的料放在模具中在250MPa的壓力下壓制成35×12.5×6.5mm3的條形試樣，然后將壓坯置于75-85℃水中浸漬致使NaCl溶解，再用去離子水洗滌。烘干后置于高真空爐中在540℃燒結(jié)2h，以10-15℃/min的速率進(jìn)行加熱。此方法制備出來的泡沫鋁的孔隙率為56％，抗彎強(qiáng)度為21MPa。
實(shí)例2.將鋁粉(-180目)和NaCl顆粒(0.45～0.66mm)按質(zhì)量比1∶1混合添加5％無水乙醇在混料機(jī)上混合4h，將混好的料放在模具中在350MPa的壓力下壓制成φ20×40mm3的圓柱形試樣，然后將壓坯置于75～85℃水中浸漬致使NaCl溶解，再用去離子水洗滌。烘干后置于高真空爐中在550℃燒結(jié)2h。此方法制備出來的泡沫鋁的孔隙率為56％，其壓縮性能的應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖4所示。
實(shí)例3.將鋁粉(-180目)和NaCl顆粒(0.66～0.90mm)按質(zhì)量比45∶55混合添加5％無水乙醇在混料機(jī)上混合4h，將混好的料放在模具中在350MPa的壓力下壓制成φ20×40mm3的圓柱形試樣，然后將壓坯置于75～85℃水中浸漬致使NaCl溶解，再用去離子水洗滌。烘干后置于高真空爐中在560℃燒結(jié)2h。此方法制備出來的泡沫鋁的孔隙率為62％，其壓縮性能的應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖5所示。
權(quán)利要求
1.一種冷壓-溶解-真空燒結(jié)制備泡沫鋁的方法，其特征在于包括以下過程1)、在180～200目的鋁粉中，按質(zhì)量比為40～70％加入平均粒徑為0.45～1.00mm的NaCl造孔劑，，并按鋁粉和NaCl的質(zhì)量比加入5％的無水乙醇進(jìn)行充分混合；2)、將上述配好的鋁粉放置在模具中，在250～350MPa的壓力下壓制成坯，然后將坯料置于75～85℃水浴中浸漬致使NaCl溶解，再用去離子水反復(fù)洗滌去除殘余NaCl；3)、將去NaCl后的壓坯置于真空爐燒結(jié)，保持爐內(nèi)真空度1×10-3～1×10-4Pa，控制8～10℃/min的加熱速度將爐溫升至540～560℃并保溫2～3h，然后隨爐冷卻至室溫制得泡沫鋁。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種冷壓－溶解－真空燒結(jié)制備泡沫鋁的方法，屬泡沫鋁的制備技術(shù)。該方法包括以下過程在180～200目的鋁粉中，按質(zhì)量比為40～70％加入平均粒徑為0.45～1.00mm的NaCl造孔劑，，并按鋁粉和NaCl的質(zhì)量比加入5％的無水乙醇進(jìn)行充分混合；將上述配好的混合鋁粉放置在模具中，在250～350MPa的壓力下壓制成坯，然后將坯料置于75～85℃水浴中浸漬致使NaCl溶解，再用去離子水反復(fù)洗滌去除殘余NaCl；將去NaCl后的壓坯置于真空爐燒結(jié)，保持爐內(nèi)真空度1×10
文檔編號B22F3/11GK1603440SQ20041002038
公開日2005年4月6日 申請日期2004年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月30日
發(fā)明者趙乃勤, 趙萬祥, 郭新權(quán) 申請人:天津大學(xué)