CN1603440A - 冷压-溶解-真空烧结制备泡沫铝的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种冷压-溶解-真空烧结制备泡沫铝的方法,属泡沫铝的制备技术。该方法包括以下过程:在180~200目的铝粉中,按质量比为40~70%加入平均粒径为0.45~1.00mm的NaCl造孔剂,,并按铝粉和NaCl的质量比加入5%的无水乙醇进行充分混合;将上述配好的混合铝粉放置在模具中,在250~350MPa的压力下压制成坯,然后将坯料置于75~85℃水浴中浸渍致使NaCl溶解,再用去离子水反复洗涤去除残余NaCl;将去NaCl后的压坯置于真空炉烧结,保持炉内真空度1×10-3~1×10-4Pa,控制8-10℃/min的加热速度将炉温升至540~560℃并保温2-3h,然后随炉冷却至室温制得泡沫铝。本发明的优点在于,工艺过程简单、制造的泡沫铝气孔大小均匀、孔壁强度高孔隙率可控。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷压-溶解-真空烧结制备泡沫铝的方法,属泡沫铝的制备技术。
背景技术
泡沫铝是一种类似泡沫状的超轻金属材料,具有渗透、吸声和减振的功能。它的制备方法有多种,主要有铸造法,粉末冶金法,沉积法等,在这些方法中,由于粉末冶金法工艺简单、孔的尺寸及孔隙率比较容易控制而受到关注。目前在粉末冶金方法中,烧结溶解法是近几年来发展起来的一种制造泡沫铝的新工艺。是将铝粉与填料颗粒通过混合、加压、烧结、溶解等工序来制取通孔泡沫铝的一种方法。具有可以精确控制孔洞形状、尺寸和孔隙率及分布特点等,具有较好的质量价格综合指数。是生产均匀或梯度微细开孔中密度泡沫铝的有效方法。但不足之处是烧结过程中造孔剂如NaCl对铝基体的腐蚀比较严重,烧结后泡沫铝的强度不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冷压-溶解-真空烧结制备泡沫铝的方法,该方法制备工艺简单、制备的泡沫铝强度较高,并且孔隙率、孔结构及孔分布比较容易控制。
本发明是通过下述技术方案加以实现的,一种冷压-溶解-真空烧结制备泡沫铝的方法,其特征在于包括以下过程:
1、在180~200目的铝粉中,按质量比为40~70%加入平均粒径为0.45~1.00mm的NaCl造孔剂,,并按铝粉和NaCl的质量比加入5%的无水乙醇进行充分混合。
2、将上述配好的混合铝粉放置在模具中,在250~350MPa的压力下压制成坯,然后将坯料置于75~85℃水浴中浸渍致使NaCl溶解,再用去离子水反复洗涤去除残余NaCl。
3、将去NaCl后的压坯置于真空炉烧结,保持炉内真空度1×10-3~1×10-4Pa,控制8-10℃/min的加热速度将炉温升至540~560℃并保温2-3h,然后随炉冷却至室温制得泡沫铝。
本发明的优点在于,工艺过程简单、制造的泡沫铝气孔大小均匀、孔壁强度高孔隙率可控。
附图说明
图1为发明制备的泡沫铝断面的气孔结构与分布的SEM图片;图2为泡沫铝断面的烧结形貌;图3为泡沫铝孔壁的金相照片;图4为孔隙率为56%、孔径大小为0.45-0.66mm的泡沫铝的压缩应力-应变曲线;图5为孔隙率为62%、孔径大小为0.66-0.90mm的泡沫铝的压缩应力-应变曲线。
具体实施方式
实例1.将180目的铝粉和NaCl颗粒为0.45~0.66mm按质量比1∶1混合后,添加5%无水乙醇在混料机上混合4h,将混好的料放在模具中在250MPa的压力下压制成35×12.5×6.5mm3的条形试样,然后将压坯置于75-85℃水中浸渍致使NaCl溶解,再用去离子水洗涤。烘干后置于高真空炉中在540℃烧结2h,以10-15℃/min的速率进行加热。此方法制备出来的泡沫铝的孔隙率为56%,抗弯强度为21MPa。
实例2.将铝粉(-180目)和NaCl颗粒(0.45~0.66mm)按质量比1∶1混合添加5%无水乙醇在混料机上混合4h,将混好的料放在模具中在350MPa的压力下压制成φ20×40mm3的圆柱形试样,然后将压坯置于75~85℃水中浸渍致使NaCl溶解,再用去离子水洗涤。烘干后置于高真空炉中在550℃烧结2h。此方法制备出来的泡沫铝的孔隙率为56%,其压缩性能的应力-应变曲线如图4所示。
实例3.将铝粉(-180目)和NaCl颗粒(0.66~0.90mm)按质量比45∶55混合添加5%无水乙醇在混料机上混合4h,将混好的料放在模具中在350MPa的压力下压制成φ20×40mm3的圆柱形试样,然后将压坯置于75~85℃水中浸渍致使NaCl溶解,再用去离子水洗涤。烘干后置于高真空炉中在560℃烧结2h。此方法制备出来的泡沫铝的孔隙率为62%,其压缩性能的应力-应变曲线如图5所示。
Claims (1)
1、一种冷压-溶解-真空烧结制备泡沫铝的方法,其特征在于包括以下过程:
1)、在180~200目的铝粉中,按质量比为40~70%加入平均粒径为0.45~1.00mm的NaCl造孔剂,,并按铝粉和NaCl的质量比加入5%的无水乙醇进行充分混合;
2)、将上述配好的铝粉放置在模具中,在250~350MPa的压力下压制成坯,然后将坯料置于75~85℃水浴中浸渍致使NaCl溶解,再用去离子水反复洗涤去除残余NaCl;
3)、将去NaCl后的压坯置于真空炉烧结,保持炉内真空度1×10-3~1×10-4Pa,控制8~10℃/min的加热速度将炉温升至540~560℃并保温2~3h,然后随炉冷却至室温制得泡沫铝。
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