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一種汽車用泡沫鋁板材及其發(fā)泡工藝的制作方法

文檔序號:11319734閱讀:402來源:國知局

本發(fā)明涉及泡沫鋁技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種汽車用泡沫鋁板材及其發(fā)泡工藝。



背景技術(shù):

現(xiàn)代高新技術(shù)的不斷發(fā)展,使得電磁波引起的電磁干擾和電磁兼容問題日益嚴(yán)重,不但對電子儀器、設(shè)備造成干擾與損壞,影響其正常工作,嚴(yán)重制約我國電子產(chǎn)品和設(shè)備的國際競爭力,而且也會污染環(huán)境,危害人類健康;另外電磁波泄露也會危及國家信息安全和軍事核心機(jī)密的安全。特別是作為新概念武器的電磁脈沖武器已經(jīng)取得實(shí)質(zhì)性的突破,能對電子儀器設(shè)備、電力系統(tǒng)等進(jìn)行直接打擊,造成信息系統(tǒng)等的暫時(shí)失效或永久損壞,而且強(qiáng)大的電磁脈沖對人體也能造成傷害,使人神經(jīng)紊亂、行為失控等。因此,我們要及時(shí)采取電磁防護(hù)措施,防止電磁干擾和電磁兼容問題的發(fā)生。

泡沫鋁材料是近些年來興起的一種新型環(huán)保電磁屏蔽材料,它具有特殊的蜂窩狀結(jié)構(gòu),是一種密度比水還小的金屬材料,具有很好的抗壓及抗沖擊強(qiáng)度,而且屏蔽效能高,能滿足理想的精密儀器和設(shè)備的屏蔽需要,防止機(jī)密泄露,減少對人體的傷害和對其他電子儀器的干擾。此外,因其兼有可回收、環(huán)保的特點(diǎn),適應(yīng)了當(dāng)前社會的發(fā)展,在國內(nèi)外一些工業(yè)領(lǐng)域和高技術(shù)領(lǐng)域均得到了廣泛應(yīng)用。

吸波材料正在向著“薄、輕、寬、強(qiáng)”的方向發(fā)展,研究表明,致密的吸波材料經(jīng)多孔化后其吸波性能得到了顯著提高,同時(shí)可大大減輕材料的密度。然而,目前對多孔吸波材料的研究報(bào)道比較少見,其吸波機(jī)理的分析也處于初步階段。多孔泡沫金屬材料是一種新型的多孔輕質(zhì)金屬材料,人們已經(jīng)系統(tǒng)研究了其阻尼、抗沖擊、吸聲減震、電磁波屏蔽等性能,因此在汽車上也已經(jīng)被廣泛使用。如何進(jìn)一步提高泡沫鋁的性能以及使其產(chǎn)量化是

本技術(shù):
所要解決的問題。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種性能好,使用范圍廣的汽車用泡沫鋁板材。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):

一種汽車用泡沫鋁板材,由以下重量百分百的組分制成:

鈣:4~7%

鎢:0.40~1.0%

鈦:0.05~0.3%

鎂:0.08~0.4%

鑭:0.05~0.25%

鐵:0.3-0.5%

鋅:0.15-0.2%

余量為鋁及不可避免的雜質(zhì)。

上述各組分的較佳重量百分百為:

鈣:5.5%

鎢:0.65%

鈦:0.1%

鎂:0.15%

鑭:0.15%

鐵:0.25%

鋅:0.15%

余量為鋁及不可避免的雜質(zhì)。

一種汽車用泡沫鋁板材的發(fā)泡工藝,步驟如下:

(1)先將鎢加熱至熔化,再緩慢加入鑭,邊加邊攪拌,加完后繼續(xù)攪拌10min,隨后降溫至500℃,制得鎢鑭合金;

(2)將鋁錠加熱至550-700℃,再加入鈣、鈦、鎂、鐵及鋅,邊加邊攪拌,至全部熔化后繼續(xù)攪拌10min,制得鋁母合金;

(3)將鎢鑭合金和鋁母合金一起投入熔爐,加熱熔化,攪拌均勻,得發(fā)泡合金熔液;

(4)將發(fā)泡合金熔液引入到攪拌罐中,并對攪拌罐進(jìn)行攪拌,在攪拌的同時(shí)從攪拌罐底部吹入液氮或干冰,液氮或干冰吸熱汽化,形成壓力,從發(fā)泡合金熔液底部向上運(yùn)行,由于受到阻力,在發(fā)泡合金熔液中形成起泡,同時(shí)在攪拌作用下,起泡均勻分布在發(fā)泡合金熔液中;

(5)待溫度接近發(fā)泡合金熔液開始凝固之前,打開攪拌罐底部的出料口,攪拌完成后的發(fā)泡合金熔液流入到模鑄生產(chǎn)線中直接澆鑄成型;

(6)對澆鑄成型的泡沫鋁板進(jìn)行加工,制得適合汽車需要的泡沫鋁板材。

在步驟(3)中還加入有增稠劑,目的是增加熔液的粘度,其中增稠劑的加入量占發(fā)泡合金熔液重量的1%-2%。

在步驟(3)中還加入有發(fā)泡劑,目的是增加發(fā)泡效果,其中發(fā)泡劑的加入量占發(fā)泡合金熔液重量的0.5%-1%。

通過本發(fā)明上述發(fā)泡工藝制得的泡沫鋁孔隙率為70~75%,孔徑為2.6~4.2mm,所生產(chǎn)的泡沫鋁材料加工成10mm厚板材,經(jīng)檢測,吸能密度:18~25j/cm3;強(qiáng)度:≥18mpa;降噪系數(shù)nrc0.7以上(普通泡沫鋁板材降噪系數(shù)0.6);壓縮性能(孔隙率75%時(shí)):上屈服點(diǎn)4.55mpa,下屈服點(diǎn)3.30mpa。

本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明成分較為簡單,改變傳統(tǒng)泡沫鋁配方,增加鎢鑭合金,能夠提高泡沫鋁吸能能力,同時(shí)改變傳統(tǒng)發(fā)泡工藝,提高了泡沫鋁的發(fā)泡效果,解決了傳統(tǒng)發(fā)泡不均的問題。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體實(shí)施例,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

實(shí)施例1-5中的泡沫鋁配比如下表:

實(shí)施例1-5的發(fā)泡工藝如下:

(1)先將鎢加熱至熔化,再緩慢加入鑭,邊加邊攪拌,加完后繼續(xù)攪拌10min,隨后降溫至500℃,制得鎢鑭合金;

(2)將鋁錠加熱至550-700℃,再加入鈣、鈦、鎂、鐵及鋅,邊加邊攪拌,至全部熔化后繼續(xù)攪拌10min,制得鋁母合金;

(3)將鎢鑭合金和鋁母合金一起投入熔爐,加熱熔化,攪拌均勻,得發(fā)泡合金熔液,然后加入增稠劑和發(fā)泡劑,攪拌均勻;

其中發(fā)泡劑的加入量占發(fā)泡合金熔液重量的0.5%。

其中增稠劑的加入量占發(fā)泡合金熔液重量的1%。

(4)將發(fā)泡合金熔液引入到攪拌罐中,并對攪拌罐進(jìn)行攪拌,在攪拌的同時(shí)從攪拌罐底部吹入液氮或干冰,液氮或干冰吸熱汽化,形成壓力,從發(fā)泡合金熔液底部向上運(yùn)行,由于受到阻力,在發(fā)泡合金熔液中形成起泡,同時(shí)在攪拌作用下,起泡均勻分布在發(fā)泡合金熔液中;

(5)待溫度接近發(fā)泡合金熔液開始凝固之前,打開攪拌罐底部的出料口,攪拌完成后的發(fā)泡合金熔液流入到模鑄生產(chǎn)線中直接澆鑄成型;

(6)對澆鑄成型的泡沫鋁板進(jìn)行加工,制得適合汽車需要的泡沫鋁板材。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。



技術(shù)特征:

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種汽車用泡沫鋁板材,其特征在于由以下重量百分百的組分制成:鈣:4~7%,鎢:0.40~1.0%,鈦:0.05~0.3%,鎂:0.08~0.4%,鑭:0.05~0.25%,鐵:0.3?0.5%,鋅:0.15?0.2%,余量為鋁及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明成分較為簡單,改變傳統(tǒng)泡沫鋁配方,增加鎢鑭合金,能夠提高泡沫鋁吸能能力,同時(shí)改變傳統(tǒng)發(fā)泡工藝,提高了泡沫鋁的發(fā)泡效果,解決了傳統(tǒng)發(fā)泡不均的問題。

技術(shù)研發(fā)人員:姚高建
受保護(hù)的技術(shù)使用者:界首市中源汽車修造有限公司
技術(shù)研發(fā)日:2017.06.19
技術(shù)公布日:2017.10.13
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