[发明专利]一种利用低成本增粘剂-发泡剂制备泡沫铝的装置与方法

说明书

本发明公开一种利用低成本增粘剂‑发泡剂制备泡沫铝的装置与方法，该装置包括二氧化碳储气罐、定量伺服电机、料仓、输料管、搅拌分散机、搅拌分散机支架、搅拌分散头、增粘‑发泡桶等部分；该装置所述方法为采用低成本的增粘剂‑发泡剂，运用所述装置由定量伺服电机将增粘剂和发泡剂输送到二氧化碳载气中，利用二氧化碳载气将增粘剂、发泡剂输送至分散头，由分散头将二氧化碳、增粘剂、发泡剂均匀分散入铝液中；该发明解决了外加氧化铝、碳化硅与铝液不润湿，在铝液中分散困难的难题、解决了氢化钛发泡剂因成本高昂而限制泡沫铝应用的难题、解决了金属钙、金属钛对铝液造成一定污染而影响泡沫铝的回收利用等问题。

技术领域

本发明涉及泡沫金属制备领域，尤其涉及一种利用低成本增粘剂-发泡剂制备泡沫铝的装置与方法。

背景技术

泡沫金属是近年来兴起的一种新型材料，具有轻质（密度仅为木材的三分之一、铝的十分之一、钛的二十分之一、钢的三十分之一）、高比强度、高比刚度、阻尼、减震、吸收冲击能、隔声、吸声、隔热、散热、阻燃、电磁屏蔽等特点，使其既具有功能材料的特点，又具有结构材料的优势。由于其兼有抗蚀、耐热、耐高温、不老化的特点，可以在许多腐蚀、高温、恶劣环境下工作，有望解决许多工程应用方面的难题。包括在航空航天、潜艇舰船、交通运输、电子信息、建筑机械、装饰装潢等众多工业、民用、高技术领域有着广阔的应用前景。

目前，国内外在泡沫金属产品质量和性能、制备工艺、成本控制和工业化生产方面仍然存在许多问题。在产品质量和性能控制方面，主要表现在，能够进行半工业化生产的泡沫金属产品基本都是由金属基、陶瓷颗粒和气孔组成的复合材料，陶瓷颗粒能够增加气泡的稳定性，同时也使泡沫体具有脆性。常用的陶瓷增粘剂为氧化铝、碳化硅以及利用金属钙与铝反应形成金属化合物等，铝液与氧化铝、碳化硅不润湿，在搅拌增粘时，氧化铝、碳化硅易于团聚成片，不利于均匀分散，影响增粘效果。金属钙通过与铝、大气环境中的氧反应，生成尺寸粗大的金属化合物达到增粘的目的，生产每吨泡沫金属需要消耗金属钙10-15kg，由于钙的价格高，大量使用金属钙作为增粘剂，加大泡沫铝的制造成本。钙是活性金属，易于与空气中的氧发生放热反应，严重时甚至引起火灾，需要采用特殊的储运措施，给生产和使用造成不便。使用金属钙作为增粘剂、氢化钛作为发泡剂使用时，因金属钙、钛等对铝液造成的污染，影响和限制泡沫铝的废料再生利用。

发泡法是最有工程化应用前景的泡沫铝制备技术，发泡剂是发泡法制备泡沫铝的关键材料，考虑综合成材率的影响因素，每生产一吨泡沫铝产品约需要消耗高品质氢化钛15-20kg，而氢化钛的采购成本在200-250元/kg。商业化生产所需要的发泡剂-氢化钛，一般在400℃左右分解，增粘后的铝液温度在655℃左右，在发泡过程中，氢化钛分解、大量的氢气溢出造成氢化钛利用效率低下。综上所述，已有的增粘剂使用效果不佳和使用不便，金属钙、钛对铝液造成污染而影响泡沫铝再生资源的二次利用；氢化钛价格极高、利用效率低下，导致泡沫铝生产成本居高不下，限制了泡沫铝应用范围，是制约泡沫铝产业化的重要瓶颈。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种利用低成本增粘剂-发泡剂制备泡沫铝的装置与方法。

上述目的是通过下述方案实现的：

一种利用低成本增粘剂-发泡剂制备泡沫铝的装置与方法，其特征在于，本发明所述的装置包括二氧化碳储气罐(1)、定量伺服电机(2)、料仓(3)、输料管(5)、搅拌分散机(6)、搅拌分散机支架(6a)、搅拌分散头(7)、增粘-发泡桶(8)。