[发明专利]一种增强型纳米多孔铝材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种增强型纳米多孔铝材料及制备方法，涉及铝材料领域，由以下成分制成：改性复合纳米氧化铝、氯化钠、2024铝、中间合金粉、烧结助剂；本发明制备的增强型纳米多孔铝材料具有较高的强度性能，本发明通过引入改性复合纳米氧化铝，能够大幅度的改善提高铝材料的硬度性能。本发明制备的多孔铝材料因具有更低的相对密度、高比强度、高硬度等多种优点,在多个工业领域都得到了应用。

技术领域

本发明属于铝材料领域，特别是一种增强型纳米多孔铝材料及其制备方法。

背景技术

随着工业领域的不断发展，多孔材料的技术发展也越来越迅速，包括多孔陶瓷、多孔塑料、多孔聚合物、多孔金属材料等，由于其独特结构，应用越来越广泛。

多孔金属材料由于其具有优异的比强度、比刚度和较小的密度受到多个领域的应用，由于其在航空航天、建筑、能源、交通等多个工业领域中应用更为广泛。

其中，以多孔铝材料占据了其中一个重要的部分，因此，对于多孔铝材料的性能发展越来越受到关注。

现有技术，申请号201410779469.X，本发明涉及一种泡沫铝材料，属于泡沫铝材料领域。该泡沫铝材料由发泡坯料、铝粉和发泡剂制成，其特征在于：以质量百分数计，包括发泡坯料40～60％、铝粉15～40％和发泡剂10～25％，所述的发泡剂，按质量百分比表示，由白云石35％～50％、碳酸钙26％～34％、水玻璃5～15％和碳粉12％～16％组成。本发明具有的优点：1)本发明的发泡剂可解决TiH2作为发泡剂存在价格昂贵、操作条件苛刻的问题。2)本发明的发泡剂可通过改变原料配比来调节泡沫铝的孔隙率和孔径分布。发泡剂中添加的水玻璃，高温下发泡坯料、铝粉与发泡剂相互共熔，材料内部呈现密集的闭孔气孔，可获得多孔性、轻质的泡沫铝材料结构。”，然而，其制成的泡沫铝材料虽然具有较高的孔隙度，但是，硬度影响相对较差，限制了其应用。

因此，需要对现有技术进行进一步的改善。

发明内容

本发明的目的是提供一种增强型纳米多孔铝材料，以解决现有技术中的不足。

本发明采用的技术方案如下：

一种增强型纳米多孔铝材料，按重量份由以下成分制成：改性复合纳米氧化铝11-12份、氯化钠11-11.8份、2024铝80-86份、中间合金粉2-3份、烧结助剂0.12-0.18份。

作为进一步的技术方案：所述改性纳米氧化铝制备方法包括：

(1)将纳米氧化铝均匀添加到溶剂中，搅拌均匀，得到分散液；

(2)向分散液中添加偶联剂，调节温度至40-45℃，以500r/min转速搅拌1小时，静置2小时，然后进行抽滤，洗涤，干燥，得到预改性纳米氧化铝；

(3)将预改性纳米氧化铝、聚甲基丙烯酸甲酯依次添加到搅拌机中进行搅拌混合均匀，搅拌转速为150r/min，搅拌时间为30-40min，得到预改性纳米氧化铝与聚甲基丙烯酸甲酯混合料；

(4)将预改性纳米氧化铝与聚甲基丙烯酸甲酯混合料置于干燥机内进行干燥处理，得到混合干燥料；

(5)将混合干燥料添加到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得到混合颗粒；

(6)对上述制备得到的混合颗粒进行粉碎，得到改性复合纳米氧化铝。

作为进一步的技术方案：步骤(1)纳米氧化铝与溶剂混合比例为35-40g：200mL；

所述溶剂为乙醇溶液；

所述乙醇溶液质量分数为30％。

作为进一步的技术方案：所述偶联剂为乙氧基硅烷；

所述乙氧基硅烷与分散液混合比例为1-1.5g：180mL。