[發(fā)明專利]一種多孔含鋁材料及其制備方法和用途在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710408438.7 | 申請日： | 2017-06-02 |
| 公開（公告）號： | CN108977681A | 公開（公告）日： | 2018-12-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 江國鋒;劉福強;張俊杰 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海賽科利汽車模具技術(shù)應(yīng)用有限公司 |
| 主分類號： | C22C1/08 | 分類號： | C22C1/08;C23F1/44 |
| 代理公司： | 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219 | 代理人： | 金彥;許亦琳 |
| 地址： | 201209 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 制備 造孔材料 含鋁材料 復(fù)合材料 鋁材 三維空間 熔化 多孔結(jié)構(gòu) 高孔隙率 基體材料 冷卻成型 立體網(wǎng)狀 能量吸收 汽車領(lǐng)域 大孔徑 開孔率 孔隙率 厘米級 潛在的 微米級 小孔徑 可調(diào) 滲入 剔除 過濾 凈化 壓縮 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明涉及一種多孔含鋁材料及其制備方法和用途，該制備方法包括如下步驟：1）制備三維空間多孔結(jié)構(gòu)分布的銅造孔材料；2）將含鋁的基體材料熔化并滲入銅造孔材料，然后冷卻成型，得到Al/Cu復(fù)合材料；3）將Al/Cu復(fù)合材料剔除所述銅造孔材料，得到所述多孔含鋁材料。本發(fā)明的制備方法能夠制備出大孔徑立體網(wǎng)狀(厘米級)及小孔徑(微米級)的多孔含鋁材料，孔徑為0.05~50mm，開孔率達到100%，孔隙均勻，密度低(高孔隙率)，孔隙率為5~98%，骨架強度高，壓縮強度為10~200MPa，并且該制備方法簡單、成本低廉，性能可調(diào)、過程簡單，在汽車領(lǐng)域、能量吸收領(lǐng)域、過濾領(lǐng)域和凈化領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種多孔含鋁材料及其制備方法和用途，在汽車行業(yè)、能量吸收領(lǐng)域、過濾等行業(yè)具有潛在的應(yīng)用。
背景技術(shù)
多孔鋁及其合金具有如下特點：密度小、比強度高、表面積大、能量吸收高、內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)可以提供一些附加的功能，例如：傳輸作用、吸附作用等，在汽車行業(yè)、能量吸收、過濾、凈化等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，因此開發(fā)多孔鋁及其合金的制備工藝備受眾多研究工作者和行業(yè)從事者的青睞。
傳統(tǒng)制備多孔鋁的方法主要有三類：1)液相法：溶體發(fā)泡法、滲流鑄造法、共晶凝固法等；2)固相法：電火花燒結(jié)法，燒結(jié)溶解法，連輥壓發(fā)泡法等；3)沉積法：鍍覆金屬法，陽極氧化法，氣相蒸發(fā)沉積法等。這些方法制備的多孔鋁各有優(yōu)缺點，但是總的概況起來傳統(tǒng)的制備多孔鋁的方法具有如下不足：厘米級的孔和微米級的孔制備困難、密度低(即高孔隙率)的多孔鋁制備困難、孔的均勻性很難保證等。鑒于這些缺點，開發(fā)一種成本低廉、性能良好、過程簡單的制備多孔鋁的方法具有重要的現(xiàn)實意義和經(jīng)濟效益。
申請人在長期從事鋁合金開發(fā)、加工的基礎(chǔ)上，通過大量理論和實踐研究發(fā)明一種多孔含鋁材料的制備方法，將高熔點造孔材料(Cu)和含鋁的基體材料(Al或鋁合金)通過鑄造工藝形成Al/Cu復(fù)合材料，最后通過化學(xué)工藝選擇性剔除造孔材料從而形成多孔含鋁材料。本發(fā)明的制備方法能夠制備出大孔徑立體網(wǎng)狀(厘米級)及小孔徑(微米級)、孔隙均勻、密度低(高孔隙率)、骨架強度高的多孔含鋁材料，并且制備工藝簡單、成本低廉，具有較大的應(yīng)用前景和社會價值。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種多孔含鋁材料及其制備方法和用途，所述制備方法包括如下步驟：1)制備三維空間多孔結(jié)構(gòu)分布的銅造孔材料；2)將含鋁的基體材料熔化并滲入步驟1)得到的銅造孔材料，然后冷卻成型，得到Al/Cu復(fù)合材料；3)將步驟2)得到的Al/Cu復(fù)合材料剔除所述銅造孔材料，得到所述多孔含鋁材料。本發(fā)明的制備方法能夠制備出大孔徑立體網(wǎng)狀(厘米級)及小孔徑(微米級)的多孔含鋁材料，孔徑為0.05～50mm，開孔率達到100％，孔隙均勻，密度低(高孔隙率)，孔隙率范圍為5～98％，骨架強度高，壓縮強度為10～200MPa，并且該制備方法簡單、成本低廉，性能可調(diào)、過程簡單，在汽車領(lǐng)域、能量吸收領(lǐng)域、過濾領(lǐng)域和凈化領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用。
本發(fā)明第一方面提供一種多孔含鋁材料的制備方法，包括如下步驟：
1)制備三維空間多孔結(jié)構(gòu)的銅造孔材料；
2)將含鋁的基體材料熔化并滲入步驟1)得到的銅造孔材料，然后冷卻成型，得到Al/Cu復(fù)合材料；
3)將步驟2)得到的Al/Cu復(fù)合材料剔除所述銅造孔材料，得到所述多孔含鋁材料。
本發(fā)明的多孔含鋁材料的制備方法開孔率達到100％，多孔含鋁材料的孔的空間結(jié)構(gòu)完全復(fù)制銅造孔材料的空間結(jié)構(gòu)，可以是隨機分布或者規(guī)律分布，孔隙率范圍為5～98％準確可調(diào)，孔徑大小為0.05～50mm任意可調(diào)，力學(xué)性能可以根據(jù)孔的空間結(jié)構(gòu)、形態(tài)、大小、含鋁的基體材料進行調(diào)整。
優(yōu)選地，還包括如下技術(shù)特征中的一項或多項：
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