專利名稱：以防銹鋁為基的彩色復合材料的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬鋁合金復合材料領域，具體是在防銹鋁的基礎上加入變色硅膠的彩色復合材料。
背景技術(shù)：
鋁是地球上最豐富的資源之一，它廣泛應用于國民經(jīng)濟建設的各個領域。鋁作為裝飾材料、建筑材料(如鋁合金門窗)、車用材料和包裝材料其應用極為廣泛。鋁是銀白色的，為了使鋁具有各種表面顏色，通常采用表面涂層和氧化著色處理兩種方法，這些方法只是在鋁表面附著幾個微米色彩層(如通過氧化著色處理)，極易磨損和被腐蝕。嚴格意義上說，上述兩種方式得到的鋁表面色彩不是彩色鋁合金。從生產(chǎn)的角度來說，通過氧化著色處理得到的鋁表面彩色膜需要大量的酸、堿溶液，而廢棄的酸、堿溶液對環(huán)境也造成了很大的污染，這與國家環(huán)保要求相違背。對酸、堿溶液的處理也相應增加生產(chǎn)成本。另外，隨著國內(nèi)外裝飾材料、建筑材料和包裝材料的發(fā)展，對材料的使用性能要求也越來越高，需要經(jīng)濟、安全和美觀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以防銹鋁為基，使其成為彩色復合材料，以滿足人們新材料外觀色彩的需求，同時提供一種彩色鋁復合材料。
本發(fā)明的技術(shù)方案為以防銹鋁為基的彩色復合材料，它由下列物質(zhì)組成(重量百分含量)鋁含量為45％～88％，Mg含量0.2％～8.3％；Mn含量0.2％～1.8％；Si含量0.03％～0.9％，余量為具有外觀色彩的變色硅膠。
所述硅膠的粒度直徑大小為0.2mm～2.8mm。
所述硅膠為藍色硅膠和/或彩色變色硅膠。
變色硅膠是一種非金屬材料，主要成份為二氧化硅。變色硅膠有許多種，在這里我們使用變色硅膠中的兩種，即藍色硅膠和彩色變色硅膠。藍色硅膠外觀為藍色或淺藍色玻璃狀顆粒，具有吸濕后自身顏色由藍色變紅色的特性；彩色變色硅膠分為紫色(YY9-1)、橘紅色(YY9-2)或黃色(YY9-3)三種型號，顏色隨濕度不同而變化。將變色硅膠加熱至溫度達1300K也不改變其外觀顏色。變色硅膠主要用于干燥并指示干燥程度或濕度，廣泛應用于航空業(yè)、軍工業(yè)、精密儀器、醫(yī)藥、石油化工、食品、服裝、皮革、家電等。它吸濕改變顏色后，加熱可以使其恢復原來顏色從而可重復使用。
按照加入的變色硅膠的種類和百分重量不同，可使鋁基復合材料的顏色有藍色、紫色、橘紅色、黃色或是藍色與紫色、橘紅色和黃色的混合色。同時材料內(nèi)外均為這樣的色彩。而上述材料也能滿足強度要求。該材料本質(zhì)上它不同于傳統(tǒng)的通過陽極氧化著色獲得的彩色鋁合金表面。
將硅膠與防銹鋁一起經(jīng)過熔煉、鑄造得到彩色復合材料的鑄錠，同時還可進行后續(xù)的擠壓或軋制得到各種型材。其配制方法為將變色硅膠粉碎至0.2mm～2.8mm粒度的小顆粒，加入到溫度為900～980K熔化的鋁液中，澆注成含變色硅膠的彩色鋁錠。將該鋁錠加熱至低于773K保溫2小時以上，然后緩慢冷卻，便得到所需要的彩色鋁基復合材料錠。
具體實施例方式
實施例1將購置的2號防銹鋁代號為LF2的鋁板(其成分為Mg2.11，Mn0.17，Si0.03，余量為鋁)破碎，置入973K的熔煉爐中熔化，并加入平均直徑為0.9mm的藍色硅膠，加入量約為15％(占復合材料總重量百分量)，澆注成錠?？諝庵欣鋮s。然后再置入723K的退火爐中保溫1小時，并于空氣中冷卻。切削該錠表面層約2mm。在573K熱軋至1.85mm，其板材為天蘭色的防銹鋁基復合材料，平均抗拉強度為212MPa。若板材表面有水，則板材呈淺紅色。
實施例2將購置的1號防銹鋁代號為LF1的鋁板(其成分為Mg0.93，Mn1.17，Si0.03，余量為鋁)破碎，置入973K的熔煉爐中熔化，并加入平均直徑為0.9mm的藍色硅膠，加入量約為35％(占復合材料總重量的百分量)，澆注成錠?？諝庵欣鋮s。然后再置入723K的退火爐中保溫1小時，并于空氣中冷卻。切削該錠表面層約2mm。在573K熱軋至1.7mm，其板材為天蘭色的防銹鋁基復合材料，平均抗拉強度為156MPa。若板材表面有水，則板材呈淺淡紅色。
實施例3將購置的6號防銹鋁代號為LF6的鋁板(其成分為Mg6.27，Mn0.63，Si0.06，余量為鋁)破碎，置入973K的熔煉爐中熔化，并加入平均直徑為0.9mm的藍色硅膠，加入量約為45％(占復合材料總重量的百分量)，澆注成錠?？諝庵欣鋮s。然后再置入723K的退火爐中保溫1小時，并于空氣中冷卻。切削該錠表面層約2mm。在573K熱軋至1.9mm，其板材為天蘭色的防銹鋁基復合材料，平均抗拉強度為173MPa。若板材表面有水，則板材呈淺淡紅色。
實施例4將2號防銹鋁錠(其成分為Mg2.11，Mn0.17，Si0.03，余量為鋁)破碎，置入973K的熔煉爐中熔化，并加入平均直徑為1.1mm的外觀顏色為紫色的變色硅膠，加入量約為37％(占復合材料總重量百分量)，澆注成錠?？諝庵欣鋮s。然后再置入743K的退火爐中保溫1小時，并于空氣中冷卻。切削該錠表面層約2mm。在573K熱軋至2.0mm，其板材為紫色的防銹鋁基復合材料，平均抗拉強度為151MPa。若板材表面有水，則板材呈淺淡色。
實施例5將購置的1號防銹鋁代號為LF1的鋁板(其成分為Mg0.93，Mn1.11，Si0.06，余量為鋁)破碎，置入973K的熔煉爐中熔化，并加入平均直徑為0.2mm的橘紅色硅膠和黃色硅膠的，加入量約為37％(占復合材料總重量百分量)，澆注成錠。空氣中冷卻。然后再置入723K的退火爐中保溫1小時，并于空氣中冷卻。切削該錠表面層約2mm。在573K熱軋至1.7mm，其板材為則板材呈橘紅的防銹鋁基復合材料，平均抗拉強度為97MPa。若板材表面有水，則板材呈淺淡紅色。
實施例6將購置的6號防銹鋁代號為LF6的鋁板(其成分為Mg6.27，Mn0.63，Si0.12，余量為鋁)破碎，置入973K的熔煉爐中熔化，并加入平均直徑為2.8mm的藍色硅膠，加入量約為10％(占復合材料總質(zhì)量百分量)，澆注成錠?？諝庵欣鋮s。然后再置入723K的退火爐中保溫1小時，并于空氣中冷卻。切削該錠表面層約2mm。在573K熱軋至1.9mm，其板材為天蘭色的防銹鋁基復合材料，平均抗拉強度為236MPa。若板材表面有水，則板材呈淺淡紅色。
權(quán)利要求
1.一種以防銹鋁為基的彩色復合材料，它有下列原料物質(zhì)組成(重量百分含量)鋁含量為45％～88％，Mg含量0.2％～8.3％；Mn含量0.2％～1.8％；Si含量0.1％～0.9％，余量為具有外觀色彩的變色硅膠。
2.如權(quán)利要求1所述以鋁為基的彩色復合材料，其特征是所述硅膠的粒度直徑大小為0.2mm～2.8mm。
3.如權(quán)利要求1所述以鋁為基的彩色復合材料，其特征是所述硅膠為藍色硅膠和/或彩色變色硅膠。
4.如權(quán)利要求1所述以鋁為基的彩色復合材料，其特征是所述彩色變色硅膠采用紫色硅膠、橘紅色硅膠或黃色硅膠中的一種或一種以上的組合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以防銹鋁為基的彩色復合材料，它有下列原料物質(zhì)組成(重量百分含量)鋁含量為45％～88％，Mg質(zhì)量含量0.2％～8.3％；Mn含量0.2％～1.8％；Si含量0.1％～0.9％，余量為具有外觀色彩的變色硅膠。該材料色彩可以為天蘭色、紫色、橘紅色、或黃色，含水時為粉紅色或淺色。其色彩主要由加入變色硅膠的百分含量以及變色硅膠的種類而定。其特點是以防銹鋁為基，加入一定量有外觀色彩的變色硅膠，通過熔煉、鑄造，使這類材料從里至外均為彩色鋁基復合材料體，色彩耐磨不易脫落。同時，該復合材料還可以承受軋制、擠壓等塑性變形。
文檔編號C22C45/08GK1962918SQ200610125110
公開日2007年5月16日 申請日期2006年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月23日
發(fā)明者李堯, 吳福民, 楊俊杰 申請人:江漢大學