[发明专利]泡沫铝的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种泡沫铝的制备方法，具体地，涉及一种以铝及铝合金废屑为原料低成本地制备泡沫铝的方法。

背景技术

泡沫铝是一种高孔隙率的多孔材料，它比重小、耐热、吸音、抗震、有特殊的物理和化学性能。其既可作为功能材料，又可作为结构材料，在机械、电子、建筑、交通运输、轻化工、军工等领域有广泛的应用前景，市场前景诱人，如用作轻质装潢建筑材料、轻化工填料及催化剂、热交换器、阻燃材料、隔音消声、减震抗冲、电磁屏蔽等。作为一类优良的吸声材料与减重材料，泡沫铝材在建筑中有广泛的应用。建筑设施有许多构件需用质轻、刚性大与不燃性的材料制造，或者用这类材料作为支持框架。同时泡沫铝材具有各向同性、不燃烧、保持结构完整的特点，在航空航天工业有着相当大的应用潜力。如用铝箔制的蜂窝结构在航空航天器中获得了悠久而又广泛的应用，但生产工艺复杂，制造成本高，而泡沫铝材则是其良好的替代品。

泡沫铝的制备方法很多，最常见的是粉末冶金法和铸造法。但是现有的制备泡沫铝的方法大多成本较高。因此，如何降低制备泡沫铝的成本成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种泡沫铝的制备方法，该制备方法成本较低。

为了达到上述目的，本发明提供一种泡沫铝的制备方法，其中，该制备方法包括以下步骤：

步骤一、将铝屑颗粒和发泡剂混合制备泡沫铝坯料，单个所述铝屑颗粒在三维空间中至少一维的最大尺寸为100μm至500μm；

步骤二、对所述泡沫铝坯料进行挤压，以获得前驱体，该前驱体的密度与所述泡沫铝坯料密度之比为0.9至1.0；

步骤三、对所述前驱体进行发泡，以获得泡沫铝。

优选地，所述泡沫铝坯料中还包括发泡稳定剂和有机粘结剂。

优选地，所述发泡稳定剂为陶瓷颗粒，所述发泡稳定剂在所述泡沫铝坯料中的体积比为3%至5%。

优选地，所述铝屑为金属铝屑颗粒或铝合金屑颗粒中的至少一种。

优选地，所述发泡剂为氢化钛粉末，所述发泡剂在所述泡沫铝坯料中的重量比为0.5%至3.5%。

优选地，所述步骤三的发泡温度为450℃至750℃。

优选地，所述步骤三的发泡时间为5min至30min。

优选地，所述步骤二包括：

步骤1、在室温下对所述泡沫铝坯料进行冷挤压，以获得冷挤压前驱体；

步骤2、对所述冷挤压前驱体进行初次热挤压，以获得初次热挤压前驱体，进行所述初次热挤压的挤压温度高于380℃且低于进行所述步骤三时的温度；

步骤3、将所述初次热挤压前驱体置入第三挤压模具中进行等径角挤压，挤压温度高于380℃且低于进行所述步骤三时的温度，以获得所述前驱体，所述第三挤压模具包括第三凸模和第三凹模，该第三凹模的型腔包括互相贯通的入口腔和出口腔，所述入口腔的延伸方向与所述出口腔的延伸方向之间存在夹角，所述第三凸模与所述入口腔相匹配。

优选地，所述步骤1中挤压压力为80至120MPa，压缩率为20%至50%。

优选地，所述步骤2中挤压压力为80至120MPa，压缩率为5%至30%。

优选地，所述步骤3中挤压压力为80至200MPa，所述第三凸模的压下速度为0.2mm/s至1.0mm/s。

优选地，所述步骤3包括：

步骤A、将所述热挤压前驱体设置在所述第三挤压模具中进行初次等径角热挤压，以获得一次等径角挤压前驱体；和

步骤B、在所述第三挤压模具中对所述一起热挤压前驱体进行至少一次再次等径角热挤压，以获得所述前驱体。

优选地，在所述步骤B中，对所述一次等径角热挤压前驱体进行多次所述再次等径角热挤压，每次再次等径角热挤压时，对上次获得的再次前驱体绕该再次前驱体的纵轴旋转90°。

优选地，所述步骤三的发泡温度为450℃至750℃。

优选地，所述步骤三的发泡时间为5min至30min。

本发明所述的泡沫铝的制备方法原材料为铝屑，成本较低。并且利用挤压的方法获得前驱体，可以使发泡获得的泡沫铝材具有较高的孔隙率，且孔隙的孔径较小。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是第一挤压模具的示意图；

图2是第三挤压模具的示意图；