專利名稱：以鋁為基的彩色復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋁基復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種以鋁為基質(zhì)添加硅膠的彩色復(fù)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(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個領(lǐng)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(yīng)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(yán)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(yīng)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(jì)、安全和美觀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有色彩的以鋁為基的彩色復(fù)合材料，以滿足人們新材料外觀色彩的需求同時(shí)提供一種彩色鋁。
本發(fā)明的技術(shù)方案為以鋁為基的彩色復(fù)合材料，其原料由鋁和變色硅膠組成，其中鋁含量為45～90％，硅膠含量為10％～55％。
所述硅膠的粒度直徑大小為0.2mm～2.8mm。
所述硅膠為藍(lán)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(lán)色硅膠和彩色變色硅膠。藍(lán)色硅膠外觀為藍(lán)色或淺藍(lán)色玻璃狀顆粒，具有吸濕后自身顏色由藍(lán)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(dá)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(yīng)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(fù)原來顏色從而可重復(fù)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(fù)合材料的顏色有藍(lán)色、紫色、橘紅色、黃色或是藍(lán)色與紫色、橘紅色和黃色的混合色。同時(shí)材料內(nèi)外均為這樣的色彩。而上述材料也能滿足強(qiáng)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。
將硅膠與鋁一起經(jīng)過熔煉、鑄造得到鋁基彩色復(fù)合材料的鑄錠，同時(shí)還可進(jìn)行后續(xù)的擠壓或軋制得到各種型材。同時(shí)，也可以將上述硅膠與鋁和其他元素一起進(jìn)行熔煉，制成彩色復(fù)合鋁合金。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(shí)以上，然后緩慢冷卻，便得到所需要的彩色鋁基復(fù)合材料錠。
具體實(shí)施例方式
將變色硅膠粉碎至0.2mm～2.8mm粒度的小顆粒備用。硅膠可采用藍(lán)色硅膠、彩色變色硅膠中的紫色硅膠(YY9-1)、橘紅色硅膠(YY9-2)或黃色硅膠(YY9-3)中的一種或一種以上的組合。
實(shí)施例1將2號工業(yè)鋁錠破碎，置入973K的熔煉爐中熔化，并加入平均直徑為0.9mm的藍(lán)色硅膠，加入量約為9％(占復(fù)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(shí)，并于空氣中冷卻。切削該錠表面層約2mm。在573K熱軋至1.9mm，其板材為藍(lán)色的鋁基復(fù)合材料，平均抗拉強(qiáng)度為115MPa。若板材表面有水，則板材呈淺紅色。
實(shí)施例2將2號工業(yè)鋁錠破碎，置入973K的熔煉爐中熔化，并加入平均直徑為0.9mm的藍(lán)色硅膠，加入量約為20％(占復(fù)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(shí)，并于空氣中冷卻。切削該錠表面層約2mm。在573K熱軋至1.9mm，其板材為天蘭色的鋁基復(fù)合材料，平均抗拉強(qiáng)度為96MPa。若板材表面有水，則板材呈淺淡紅色。
實(shí)施例3將2號工業(yè)鋁錠破碎，置入973K的熔煉爐中熔化，并加入平均直徑為0.9mm的藍(lán)色硅膠，加入量約為37％(占復(fù)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(shí)，并于空氣中冷卻。切削該錠表面層約2mm。在573K熱軋至1.7mm，平均抗拉強(qiáng)度為86MPa。同時(shí)板材為天蘭色的鋁基復(fù)合材料，其色澤較實(shí)例1更均勻更深的蘭色。若板材表面有水，則板材呈淺淡紅色。
實(shí)施例4將2號工業(yè)鋁錠破碎，置入973K的熔煉爐中熔化，并加入平均直徑為0.9mm的藍(lán)色硅膠，加入量約為45％(占復(fù)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(shí)，并于空氣中冷卻。切削該錠表面層約2mm。在573K熱軋至1.9mm，其板材為天蘭色的鋁基復(fù)合材料，平均抗拉強(qiáng)度為72MPa。若板材表面有水，則板材呈淺紅色。最終板材色澤較實(shí)例1和實(shí)例2更深的蘭色。
實(shí)施例5將2號工業(yè)鋁錠破碎，置入973K的熔煉爐中熔化，并加入平均直徑為0.2mm的藍(lán)色硅膠，加入量約為55％(占復(fù)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(shí)，并于空氣中冷卻。切削該錠表面層約2mm。在573K熱軋至1.9mm，其板材為天蘭色的鋁基復(fù)合材料，平均抗拉強(qiáng)度為65MPa。若板材表面有水，則板材呈淺紅色。最終板材色澤較實(shí)例1和實(shí)例2更深的蘭色。
實(shí)施例6將2號工業(yè)鋁錠破碎，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35％(占復(fù)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(shí)，并于空氣中冷卻。切削該錠表面層約2mm。在573K熱軋至2.0mm，其板材為紫色的鋁基復(fù)合材料，平均抗拉強(qiáng)度為87MPa。若板材表面有水，則板材呈淺淡色。
實(shí)施例7將2號工業(yè)鋁錠破碎，置入973K的熔煉爐中熔化，并加入平均直徑為2.8mm的外觀顏色為橘紅色硅膠和黃色硅膠的變色硅膠，加入量約為35％(占復(fù)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(shí)，并于空氣中冷卻。切削該錠表面層約2mm。在573K熱軋至2.0mm，其板材為橘黃色的鋁基復(fù)合材料，平均抗拉強(qiáng)度為85MPa。若板材表面有水，則板材呈橘黃色。
權(quán)利要求
1.一種以鋁為基的彩色復(fù)合材料，其原料由鋁和硅膠組成，其中鋁含量為45％～90％，硅膠含量為10％～55％。
2.如權(quán)利要求1所述以鋁為基的彩色復(fù)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(fù)合材料，其特征是所述硅膠為藍(lán)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(fù)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)明公開了一種以鋁為基的彩色復(fù)合材料。以鋁為基的彩色復(fù)合材料。其原料由鋁和硅膠組成，其中鋁含量為45～90％，變色硅膠含量為10％～55％。該材料色彩可以為天蘭色、紫色、橘紅色、或黃色，含水時(shí)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(diǎn)是以純鋁為基，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(fù)合材料體，色彩耐磨不易脫落。同時(shí)，該復(fù)合材料還可以承受軋制、擠壓等塑性變形。
文檔編號C22C45/08GK1962919SQ20061012511
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, 楊俊杰, 吳福民 申請人:江漢大學(xué)