[发明专利]一种表面化学镀氧化铝空心微珠/镁基复合泡沫材料在审
申请号: | 202011160054.6 | 申请日: | 2020-10-27 |
公开(公告)号: | CN112281013A | 公开(公告)日: | 2021-01-29 |
发明(设计)人: | 潘利文;王蕊心;饶德旺;杨倚旺;胡治流 | 申请(专利权)人: | 广西大学 |
主分类号: | C22C1/08 | 分类号: | C22C1/08;C22C23/00;C22C32/00 |
代理公司: | 南宁市吉昌知识产权代理事务所(普通合伙) 45125 | 代理人: | 李秋琦 |
地址: | 530004 广西壮族*** | 国省代码: | 广西;45 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 表面 化学 氧化铝 空心 复合 泡沫 材料 | ||
本发明涉及一种表面化学镀氧化铝空心微珠/镁基复合泡沫材料,利用液态镁合金的重力产生的压强作用渗透入紧凑堆积在刚玉管中的表面涂覆氧化镁的氧化铝空心微珠间隙中而制得。制备方法为:对Al2O3空心微珠进行表面化学镀处理,再将氧化铝空心微珠置于陶瓷刚玉管中,然后将陶瓷刚玉管连同其中的Al2O3空心微珠一起垂直置于井式熔炼炉中,加热到一定温度后,将镁合金棒放入陶瓷刚玉管中使其压在空心微珠上方,保温一定时间待镁合金棒开始全部熔化时加入覆盖剂,继续保温一定时间后取出刚玉管进行空冷、脱模,即得。本发明制备的镁基复合泡沫具有一定的孔隙率,大大降低了材料的比重,是一种优异的轻质缓冲吸能、吸声降噪、抗冲击材料。
技术领域
本发明涉及泡沫金属技术领域,特别涉及一种表面化学镀氧化铝空心微珠/镁基复合泡沫材料。
背景技术
自上世纪50年代研究学者们成功制备出空心微珠后,将空心微珠引入金属基体中制备成复合泡沫的研究开始兴起。常用的空心微珠有粉煤灰空心微珠、氧化铝空心微珠、玻璃空心微珠、碳化硅空心微珠、膨胀珍珠岩等。因Al2O3空心微珠具有质轻、耐高温、原料来源广及价格低廉等优点,常作为金属基复合泡沫材料的填充剂。近几十年来,以Al2O3化学成分制备出的空心微珠材料是研究的热点,已经逐渐成为一种新型的工程材料,目前已在众多技术领域中得到了广泛的应用。将具有闭孔型结构的空心微珠植入金属基体中形成复合泡沫材料后,其重量大大降低,而且由于空心微珠的壳体具有一定的抗压强度,使得金属基复合泡沫材料能够承受较大的压力,其压缩平台较平缓,具有优良的抗冲击性能,能够起到防撞减振、缓冲吸能的作用。此外,金属基复合泡沫材料还具有其他优异性能,如轻质、高的比强度与比刚度、高阻尼、吸声、隔热、电磁屏蔽等,在汽车、航空航天及船舶等领域具有广阔的应用前景。
镁合金是常用金属结构材料中最轻的一种,密度较小,具有高的比强度和比刚度,良好的导热性和减震性、较强的电磁屏蔽能力。而镁基复合泡沫具有更轻的密度,因此,开发轻质镁基复合泡沫在要求轻量化的汽车及航空航天等领域极具应用潜力。目前镁基复合泡沫在国内外的研究比较少,主要难点是因为镁合金比较活泼,在高温制备过程中极易与空心微珠外壳起反应,导致空心微珠被基体金属填充,难以成功制备出泡沫材料,目前极少有成功制备出氧化铝空心微珠/镁基复合泡沫材料的报道。基于这一研究背景,本发明首次对氧化铝空心微珠表面进行氧化镁的涂覆处理,以解决镁合金熔体与氧化铝空心微珠外壳的反应问题,开展了氧化铝空心微珠/镁基复合材料相关制备工艺的研究。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明目的是提出一种表面化学镀氧化铝空心微珠/镁基复合泡沫材料
为达到上述目的,采用技术方案如下:
一种表面化学镀氧化铝空心微珠/镁基复合泡沫材料,首先对Al2O3空心微珠表面化学镀(MgCl2与水质量比1:1),经600-700℃烧结后制备出了表面涂覆氧化镁的空心微珠。利用一定温度下熔融状态的镁合金自身的压力作用,渗透入紧凑堆积且表面涂覆氧化镁的空心微珠间隙中。
所述镁基复合泡沫材料的基体为变形镁合金AZ31B;空心微珠材料为Al2O3空心微珠,粒径为1-2mm。
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