[發(fā)明專利]一種納米凹凸棒土泡沫鋁復(fù)合材料

有效

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• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103924112A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張宇;左士祥
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州宇希新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C1/08
• 分類號: C22C1/08;C22C21/00;C22C30/00;C22C32/00
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種泡沫鋁材料，特別涉及一種納米凹凸棒土泡沫鋁復(fù)合材料。

背景技術(shù)

泡沫鋁是一種新型功能材料，它是金屬鋁基體中分散著無數(shù)氣泡的類似泡沫狀的超輕金屬材料，一般孔隙率為40%～98%。它比重小、耐熱、吸音、抗震、有特殊的物理和化學(xué)性能，在機械、電子、建筑、交通運輸、輕化工、軍工等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景，如用作輕質(zhì)裝潢建筑材料、輕化工填料及催化劑、熱交換器、阻燃材料、隔音消聲、減震抗沖、電磁屏蔽等。

我國對泡沫鋁的制備工藝的基礎(chǔ)研究也進(jìn)行了一些探索性的工作，并取得了一定的進(jìn)展。文獻(xiàn)（周全，吳蒙，碳酸鎂發(fā)泡劑制備泡沫鋁的研究，鑄造技術(shù)，2（30），257～259.）公開了一種泡沫鋁，其選用ZL102合金為主體原料，鈣為增粘劑，碳酸鎂為發(fā)泡劑，采用直接發(fā)泡法制備出低密度、高孔隙率的泡沫鋁。專利CN103320639公開了一種泡沫鋁的制備方法，其將鋁屑顆粒和發(fā)泡劑混合制備泡沫鋁，具有成本低的優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的泡沫鋁韌性較差的問題提供一種納米凹凸棒土泡沫鋁復(fù)合材料。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為：一種納米凹凸棒土泡沫鋁復(fù)合材料，按質(zhì)量百分比表示，包括：Al粉45%～58%，Al₂O₃粉15%～32%，發(fā)泡劑2%～8%，納米凹凸棒土5%～15%。

　進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的發(fā)泡劑為白云石、碳酸鈣、硫酸鈣或碳粉中的一種或幾種。

　本發(fā)明中所述的納米凹凸棒土可經(jīng)過預(yù)處理活化。預(yù)處理活化具體步驟為：將凹凸棒土置于1.0～2.0mol·L^-1的酸溶液中1～3小時，經(jīng)過濾、干燥、粉碎后，在250～450℃條件下熱處理2～3小時。

　進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的酸溶液為硫酸、硝酸或鹽酸中的一種或幾種。

　本發(fā)明一種納米凹凸棒土泡沫鋁復(fù)合材料，具體制備步驟為：按質(zhì)量比例將Al粉、Al₂O₃粉、發(fā)泡劑在球磨機中球磨4～6小時，然后加入納米凹凸棒土繼續(xù)攪拌1～3小時，干燥成型，最后進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)。

特別地，所述的高溫?zé)Y(jié)溫度為600～800℃。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的優(yōu)點在于：1）對凹凸棒土進(jìn)行活化處理，可改善凹凸棒土粉末的表面性能，提高其分散效果。2）凹凸棒土具有特殊的纖維結(jié)構(gòu)，可發(fā)揮其在泡沫鋁中的增強、增韌效應(yīng)，提高泡沫鋁材料的力學(xué)性能和耐久性能。3）凹凸棒土礦土儲量豐富、價格低廉，本發(fā)明進(jìn)一步拓展了其應(yīng)用領(lǐng)域。4）原料中添加的Al₂O₃粉可提高泡沫鋁的耐高溫、耐腐蝕性。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步地說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。

實施例1

（1）凹凸棒土的預(yù)處理活化

將凹凸棒土置于1.0?mol·L^-1的硫酸溶液中3小時，經(jīng)過濾、干燥、粉碎后，在250℃條件下熱處理2小時，得到活化后的凹凸棒土。

（2）納米凹凸棒土泡沫鋁復(fù)合材料的制備

選取Al粉50%、Al₂O₃粉29%、白云石6%，破碎混合，在球磨機中球磨4小時，然后加入納米凹凸棒土15%，繼續(xù)攪拌2小時，干燥成型，最后經(jīng)發(fā)泡溫度600℃進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時間為30分鐘。

實施例2

（1）凹凸棒土的預(yù)處理活化

將凹凸棒土置于2.0?mol·L^-1的鹽酸溶液中2小時，經(jīng)過濾、干燥、粉碎后，在300℃條件下熱處理2小時，得到活化后的凹凸棒土。

（2）納米凹凸棒土泡沫鋁復(fù)合材料的制備

選取Al粉52%、Al₂O₃粉10%、碳酸鈣30%，破碎混合，在球磨機中球磨6小時，然后加入納米凹凸棒土8%，繼續(xù)攪拌1小時，干燥成型，最后經(jīng)發(fā)泡溫度700℃進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時間為15分鐘。

實施例3

（1）凹凸棒土的預(yù)處理活化

將凹凸棒土置于3.0?mol·L^-1的鹽酸溶液中1小時，經(jīng)過濾、干燥、粉碎后，在450℃條件下熱處理3小時，得到活化后的凹凸棒土。

（2）納米凹凸棒土泡沫鋁復(fù)合材料的制備