[發明專利]基于磁控濺射類金剛石碳膜的鋁合金的制備方法

有效

• 申請號: 201611008679.4
• 申請日: 2016-11-16
• 公開（公告）號: CN106739286B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 王德山
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: B32B15/20
• 分類號: B32B15/20;B32B15/04;C23C14/35;C23C14/06
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒;孫周強

本發明公開了一種基于磁控濺射類金剛石碳膜的鋁合金的制備方法與應用，包括以下步驟：（1）在中空鋁合金型材上表面內側安裝消音板；（2）在中空鋁合金型材上表面外側制備氮化鈦層；然后在氮化鈦層表面制備類金剛石碳膜；（3）在中空鋁合金型材上表面外側復合凝膠體；然后熱處理，得到基于磁控濺射類金剛石碳膜的鋁合金；在實心金屬板上表面制備埋孔；然后在埋孔內部填充泡沫前驅體；加熱得到消音板。本發明的鋁合金型材具有良好的力學性能以及優異的散熱性，同時具有良好的隔音效果，具有廣闊的工業應用前景。

技術領域

本發明屬于型腔結構件領域，具體涉及一種基于磁控濺射類金剛石碳膜的鋁合金的制備方法。

背景技術

類金剛石碳膜（Diamond-like carbon film，簡稱DLC膜）是金剛石的sp3雜化和石墨的sp2雜化兩種結合鍵作為骨架構成的非晶態碳膜，DLC膜是無定型結構的碳，薄膜中的碳鍵同時存在sp3和sp2兩種類型。DLC膜的形成過程大致分為4 個階段，即碳粒子被濺射出來；被濺射出來的碳粒子相互作用和聚集；碳粒子與環境粒子碰撞、逐漸失去動能并改變電子結構；碳粒子在電場作用或離子轟擊下與襯底相互作用形成碳膜，目前大多采用物理氣相沉積的磁控濺射法制備類金剛石碳膜，稱為磁控濺射類金剛石碳膜。

鋁材是一種以鋁為主要成份的合金材料，鋁棒通過熱熔，擠壓從而得到不同截面形狀的鋁材料，但鋁材具體結構不同，生產出來的工業鋁型材的機械性能和應用領域也不同。我國是鋁合金門窗和幕墻生產、消費大國，各年竣工的鋁合金門窗和幕墻數量大，其主要構成鋁合金型材的用量也很大。隨著工業化發展，聲音污染越來越被公眾重視，一些場合，比如寫字樓、廠房車間，都需要較好的隔音效果；金屬型材，比如鋁材、鋼材在工業民用領域廣泛存在，被用作外觀裝飾材料。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于磁控濺射類金剛石碳膜的鋁合金；首次在中空金屬型材表面設計磁控濺射類金剛石碳膜結構，同時結合無機材料，具有良好的散熱性能以及力學性能，特別是消音結構的創造性使用，達到了消音、弱音效果；本發明制備簡便、適用性廣，具有廣闊的工業應用前景。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種基于磁控濺射類金剛石碳膜的鋁合金的制備方法，包括以下步驟：

（1）將3-甲基-2-吡啶酮、異構十三醇聚氧乙烯醚、二苯基氧膦、單羥基七乙烯基多面體齊聚倍半硅氧烷、二硫吡啶碳酸酯、氮化硼、己二酸二（3,4-環氧基-6-甲基環己基甲酸）與丁酮混合；然后揮發溶劑形成凝膠體；

（2）在中空鋁合金型材上表面內側安裝消音板；所述消音板的制備為，在實心金屬板上表面制備埋孔；然后在埋孔內部填充泡沫前驅體；接著在埋孔上表面覆蓋熱壓鋼板；然后將帶有熱壓鋼板的實心金屬板于1MPa下，90～100℃加熱3～5分鐘；接著于130～140℃加熱8～12分鐘；自然冷卻后去除鋼板得到消音板；所述泡沫前驅體包括5,5’-雙（三乙氧基硅基）-3,3’-聯吡啶、馬來酸酐、聚脲甲醛、二月桂酸二丁基錫、二異氰酸酯、聯硼酸新戊二醇酯、丙酮；

（3）在中空鋁合金型材上表面外側制備氮化鈦層；然后在氮化鈦層上表面磁控濺射制備類金剛石碳膜；

（4）在中空鋁合金型材下表面外側復合凝膠體，熱處理得到基于磁控濺射類金剛石碳膜的鋁合金。