[发明专利]基于磁控溅射类金刚石碳膜的铝合金及其应用

说明书

本发明公开了一种基于磁控溅射类金刚石碳膜的铝合金与应用，包括以下步骤：（1）在中空铝合金型材上表面内侧安装消音板；（2）在中空铝合金型材上表面外侧制备氮化钛层；然后在氮化钛层表面制备类金刚石碳膜；（3）在中空铝合金型材上表面外侧复合凝胶体；然后热处理，得到基于磁控溅射类金刚石碳膜的铝合金；在实心金属板上表面制备埋孔；然后在埋孔内部填充泡沫前驱体；加热得到消音板。本发明的铝合金型材具有良好的力学性能以及优异的散热性，同时具有良好的隔音效果，具有广阔的工业应用前景。

本发明为发明名称为基于磁控溅射类金刚石碳膜的铝合金及其制备方法与应用、申请日为2016年11月16日、申请号为2016110086794发明申请的分案申请，属于产品以及应用技术部分。

技术领域

本发明属于型腔结构件领域，具体涉及一种基于磁控溅射类金刚石碳膜的铝合金及其制备方法与应用。

背景技术

类金刚石碳膜（Diamond-like carbon film，简称DLC膜）是金刚石的sp3杂化和石墨的sp2杂化两种结合键作为骨架构成的非晶态碳膜，DLC膜是无定型结构的碳，薄膜中的碳键同时存在sp3和sp2两种类型。DLC膜的形成过程大致分为4 个阶段，即碳粒子被溅射出来；被溅射出来的碳粒子相互作用和聚集；碳粒子与环境粒子碰撞、逐渐失去动能并改变电子结构；碳粒子在电场作用或离子轰击下与衬底相互作用形成碳膜，目前大多采用物理气相沉积的磁控溅射法制备类金刚石碳膜，称为磁控溅射类金刚石碳膜。

铝材是一种以铝为主要成份的合金材料，铝棒通过热熔，挤压从而得到不同截面形状的铝材料，但铝材具体结构不同，生产出来的工业铝型材的机械性能和应用领域也不同。我国是铝合金门窗和幕墙生产、消费大国，各年竣工的铝合金门窗和幕墙数量大，其主要构成铝合金型材的用量也很大。随着工业化发展，声音污染越来越被公众重视，一些场合，比如写字楼、厂房车间，都需要较好的隔音效果；金属型材，比如铝材、钢材在工业民用领域广泛存在，被用作外观装饰材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于磁控溅射类金刚石碳膜的铝合金；首次在中空金属型材表面设计磁控溅射类金刚石碳膜结构，同时结合无机材料，具有良好的散热性能以及力学性能，特别是消音结构的创造性使用，达到了消音、弱音效果；本发明制备简便、适用性广，具有广阔的工业应用前景。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于磁控溅射类金刚石碳膜的铝合金的制备方法，包括以下步骤：

（1）将3-甲基-2-吡啶酮、异构十三醇聚氧乙烯醚、二苯基氧膦、单羟基七乙烯基多面体齐聚倍半硅氧烷、二硫吡啶碳酸酯、氮化硼、己二酸二（3,4-环氧基-6-甲基环己基甲酸）与丁酮混合；然后挥发溶剂形成凝胶体；

（2）在中空铝合金型材上表面内侧安装消音板；所述消音板的制备为，在实心金属板上表面制备埋孔；然后在埋孔内部填充泡沫前驱体；接着在埋孔上表面覆盖热压钢板；然后将带有热压钢板的实心金属板于1MPa下，90～100℃加热3～5分钟；接着于130～140℃加热8～12分钟；自然冷却后去除钢板得到消音板；所述泡沫前驱体包括5,5’-双（三乙氧基硅基）-3,3’-联吡啶、马来酸酐、聚脲甲醛、二月桂酸二丁基锡、二异氰酸酯、联硼酸新戊二醇酯、丙酮；

（3）在中空铝合金型材上表面外侧制备氮化钛层；然后在氮化钛层上表面磁控溅射制备类金刚石碳膜；

（4）在中空铝合金型材下表面外侧复合凝胶体，热处理得到基于磁控溅射类金刚石碳膜的铝合金。