[發明專利]一種具有梯度界面的泡沫鋁夾心板的制造方法

有效

• 申請號: 201611100540.2
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106583739B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 劉彥強;樊建中;馬自力;楊必成;聶俊輝;魏少華;趙月紅;左濤;郝心想;鄔小萍
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: B22F7/02
• 分類號: B22F7/02;B22F5/10;B22F3/14
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

1.一種具有梯度界面的泡沫鋁夾心板，由上下兩層金屬面板和中間的泡沫鋁芯層構成，泡沫鋁芯層的基材為純鋁或鋁合金，面板是鋁、鋁合金、鋼、鈦、鈦合金中的一種，其特征在于，面板與泡沫芯層之間不存在清晰界面，而是梯度界面區域，該界面區域內成分和結構連續過渡。

2.根據權利要求1所述的一種具有梯度界面的泡沫鋁夾心板，其特征在于，所述泡沫鋁夾心板的厚度為10.6mm～92mm，泡沫鋁芯層的厚度為9mm～80mm，單側面板的厚度為0.8mm～6mm。

3.一種具有梯度界面的泡沫鋁夾心板的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)鋁粉或鋁合金粉與發泡劑氫化鈦粉在混料機上混合制成混合粉末，混料時長為8～24小時，其中，鋁粉或鋁合金粉占混合粉末的質量分數為98％～99.5％，氫化鈦粉占混合粉末的質量百分數為0.5％～2％；

(2)根據泡沫鋁夾心板的成分設計和結構設計，按照下述公式分別計算面板、泡沫鋁芯層分別占據夾心板的質量分數：

m_面％＝D_面×ρ_面/(D_面×ρ_面+D_芯×ρ_芯)

m_芯％＝D_芯×ρ_芯/(D_面×ρ_面+D_芯×ρ_芯)

其中：m％、D和ρ分別為質量分數、厚度和密度，“面”和“芯”分別代表面板和泡沫芯層；按照計算的質量分數分別稱取相應重量的面板合金粉末和泡沫鋁芯層的混合粉末；

(3)將稱取的下面板合金粉末、混合粉末和上面板合金粉末依次順序裝入預先加工和組裝好的鋼模具中，三種粉體呈層狀分布，每裝入一種粉末使用鋼壓頭將粉末預壓后再裝入下一種粉末，其中，粉末裝填的相對密度為50％～60％；

(4)將裝填粉末后的鋼模具置于熱壓機中熱壓致密化，然后去除鋼模具獲得可發泡的夾心板預制件，其中，夾心板預制件的相對密度均不低于98％；

(5)將步驟(4)得到的可發泡的夾心板預制件進行二次加工提高質量和改變外形尺寸；

(6)將步驟(4)得到的預制件或步驟(5)二次加工的預制件放入已預先加熱好的加熱爐中加熱發泡，芯層充分發泡膨脹，面板保持不變，發泡完成后冷卻獲得具有梯度界面的泡沫鋁夾心板。

4.根據權利要求3所述的一種具有梯度界面的泡沫鋁夾心板的制造方法，其特征在于，步驟(4)中，所述熱壓溫度為300～500℃，保溫時間為30～120分鐘，熱壓壓力為20～80MPa。

5.根據權利要求3所述的一種具有梯度界面的泡沫鋁夾心板的制造方法，其特征在于，步驟(6)中，所述發泡溫度為645～700℃，發泡時間5～15分鐘。