[发明专利]泡沫金属制备装置、泡沫金属制备方法以及泡沫金属

说明书

本发明公开了一种泡沫金属制备装置，包括密闭结构、加热装置、真空系统、加压系统、旋转机构、第一容器和第二容器；所述加热装置用于对所述密闭结构加热；所述真空系统用于对所述密闭结构内进行抽真空；所述加压系统用于对所述密闭结构内进行加压；所述第一容器设置于所述密闭结构中，用于容置液态金属；所述第二容器设置于所述密闭结构中，用于容置具有孔状结构的石膏型；所述旋转机构的端部与所述第一容器连接，用于驱动所述第一容器进行翻转，使所述第一容器内的所述液态金属能够浇注至所述第二容器中。本发明还公开了一种泡沫金属制备方法和一种泡沫金属。

技术领域

本发明涉及新材料制备领域，特别是涉及一种泡沫金属制备装置、泡沫金属制备方法以及泡沫金属。

背景技术

随着汽车、医疗、航空航天等国家高精尖技术的不断发展，对于材料的性能的要求也变的更加严格。泡沫金属，如泡沫铝，由于其质量轻、比刚度高、密度低、耐腐蚀、吸声性能、能量吸收、缓冲减震效果良好等优点，引起了世界各国的广泛关注。根据孔的结构不同，泡沫金属可分为闭孔泡沫金属和开孔泡沫金属。与闭孔泡沫金属相比，开孔泡沫金属的孔隙复杂且相互连通，具有更广泛的应用。

制备开孔泡沫铝工艺主要分为渗流法和石膏型熔模铸造法两种，渗流法是将NaCl、CaCl₂等无机盐颗粒预压成预制型，将铝及铝合金等金属液浇入预制型，使得金属液充满预制型的缝隙中，冷却之后用水溶或者加热等方法去除无机盐颗粒而获得开孔泡沫铝。由于孔隙分布不均和预制型抗冲击力较差，利用渗流法制备的开孔泡沫金属孔径和孔的结构不够均匀，三维连通性较差。石膏型熔模铸造法是将金属液浇入填充在模具中的孔状结构石膏型内，脱模之后去除石膏型得到开孔泡沫金属。然而，传统的石膏型熔模铸造方法和铸造装置仅适用于小尺寸、小规模生产，制备的泡沫金属孔隙结构差，并且生产效率低，严重制约了泡沫金属的产业化发展。

发明内容

基于此，有必要提供一种适合规模化生产并且制备的泡沫金属孔隙密度高的泡沫金属制备装置、泡沫金属制备方法以及泡沫金属。

一种泡沫金属制备装置，包括密闭结构、加热装置、真空系统、加压系统、旋转机构、第一容器和第二容器；

所述加热装置用于对所述密闭结构加热；

所述真空系统用于对所述密闭结构内进行抽真空；

所述加压系统用于对所述密闭结构内进行加压；

所述第一容器设置于所述密闭结构中，用于容置液态金属；

所述第二容器设置于所述密闭结构中，用于容置具有孔状结构的石膏型；

所述旋转机构的端部与所述第一容器连接，用于驱动所述第一容器进行翻转，使所述第一容器内的所述液态金属能够浇注至所述第二容器中。

在其中一个实施例中，所述密闭结构包括密闭本体、第一端盖和第二端盖，所述密闭本体的水平方向的相对的两端设有开口，所述第一端盖和所述第二端盖分别将两端的所述开口密封。

在其中一个实施例中，所述泡沫金属制备装置还包括设置在所述密闭结构内部的保温壁，在所述水平方向上，所述保温壁至少设置在与所述开口相对应的位置。

在其中一个实施例中，所述加热装置包括沿所述水平方向延伸的线形电阻加热体，所述保温壁的数量为两个，所述两个所述保温壁分别设置在所述线形电阻加热体的所述水平方向的两端。

在其中一个实施例中，所述保温壁的材料为石墨。

在其中一个实施例中，所述旋转机构包括机械臂、旋转轴和控制器，所述旋转轴与所述机械臂连接，所述控制器与所述旋转轴电连接，用于控制所述旋转轴的旋转，所述机械臂的端部穿过所述保温壁并与所述第一容器连接。