[发明专利]一种泡沫铝吸波材料制备方法及专用风冷及喷淋装置

说明书

本发明公开了一种泡沫铝吸波材料制备方法及专用风冷及喷淋装置，制备方法是：按质量百分比组分材料包括，铝熔体58‑62%、增粘剂4‑6%、冷却剂18‑22%、发泡剂15‑18%，所述铝熔体由纯铝或铝硅合金熔制，包括搅拌增粘、冷却发泡、降温步骤。增粘剂为单质钙≥95%；冷却剂为粒径300目‑400目的铁氧体制成的磁性粉末；发泡剂由TiO₂和TiH₂按质量比9:1组成。专用风冷及喷淋装置是：设置在底座一侧的搅拌器组件；1个风机设置在底座之上且位于搅拌罐下方；设置在底座另一侧的冷却降温组件，包括降温箱、冷却槽、输水管和多个雾化喷头以及水泵、设置在冷却槽上部可滑动的保温盖以及保温盖滑轨。

技术领域

本发明涉及泡沫铝材料制备技术领域，特别是涉及一种泡沫铝吸波材料制备方法及制备过程中的风冷及喷淋装置。

背景技术

随着电磁波技术的广泛应用，这项技术在给社会发展和人们生活带来进步的同时，也造成了很严重的电磁污染、电磁干扰问题，会对人们的身心健康以及设备安全可靠使用造成不利影响，飞机航班会因电磁波干扰而停飞或者延误，移动电话会干扰医疗仪器的正常工作。为了消除电磁波带来的影响，电磁波吸收材料受到了越来越多的关注，波吸收材能够吸收、衰减入射的电磁波并将电磁波转换成热量衰减掉或使电磁波因干涉而消失，是解决电磁污染问题的一个重要且有效手段，发展高效轻质的电磁波吸波材料已经成为目前吸波材料的研究重点和未来的发展方向。

吸波材料应当具备阻抗匹配和衰减特性，为了实现对电磁波的有效吸收，在空间传输的过程中应尽可能的让电磁波进入材料内部，减少在界面的反射，这就要求材料有良好的阻抗匹配，能否匹配取决于材料的阻抗是否接近于空气阻抗。而衰减特性，是电磁波进入材料内部后的衰减能力，表现为将进入到材料内部的电池波转化为热或者其它形式的能量，这就要求材料具备较强的电磁损耗能力。

由于泡沫铝材料孔内为空气介质，使得材料的本征阻抗和空气阻抗相近，较容易实现阻抗匹配，这是泡沫铝材料用于吸波领域的前提，为了实现这一前提就要求泡沫铝的体积密度较小。当电磁波进入泡沫铝后，在泡壁上通过不断反射进行消耗，然而目前泡沫铝成分主要以纯铝和铝合金为基体，这些成分不具有损耗性能，这使得泡沫铝仅仅通过结构进行电磁损耗，损耗性能有限。此外，熔体发泡法一般包括增粘过程、降温发泡过程和冷却过程，与普通泡沫铝相比较，如果加入纯铝和铝合金之外的材料，可能会出现较为严重的偏析现象，需要采用适当的冷却和降温手段防止偏析情况出现，目前采用的冷却喷淋方式仅为人工控制向搅拌器吹冷风或者向却槽喷冷水，难以精确控制泡沫铝材料冷却速度和结晶目标，无法适应吸波材料领域的需求。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种体积密度低，并且在成分上具备较强电磁损耗性能的泡沫铝制备方法以及专用于上述制备方法的风冷及喷淋装置。

本发明一种泡沫铝吸波材料制备方法采用的技术方案是，按质量百分比组分材料包括，铝熔体58-62%、增粘剂4-6%、冷却剂18-22%、发泡剂15-18%，所述铝熔体由纯铝或铝硅合金熔制，其特征在于，制备过程包括如下步骤：

步骤A，搅拌增粘：将温度为670-690℃的铝熔体和增粘剂按比例加入搅拌器，搅拌20-22min进行增粘；

步骤B，冷却发泡：在搅拌增粘的熔体中按比例加入冷却剂进行快速降温，开启专用风冷及喷淋装置的风冷功能，缓慢地将熔体冷却至650-660℃，搅拌转速为590-610r/min，加入发泡剂搅拌5-7min后倾倒至冷却槽；

步骤C，降温：将冷却槽上部用保温盖盖住，开启专用风冷及喷淋装置的喷淋功能，向冷却槽底部喷淋水雾，喷淋水温度控制在70-90℃使冷却槽内的熔体缓慢的逐层凝固。

本发明泡沫铝吸波材料制备方法一种优选的实施方式是，所述增粘剂为单质钙，单质钙含量≥95%；

本发明泡沫铝吸波材料制备方法一种优选的实施方式是，冷却剂为粒径300目-400目的铁氧体制成的磁性粉末。

进一步的，铁氧体为锰锌铁氧体或镍锌铁氧体的一种或组合物。