[發明專利]泡沫金屬制備裝置、制備方法及泡沫金屬

有效

• 申請號: 201911023168.3
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110666139B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 劉源;萬坦;陳鵬飛;陳祥
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B22D23/04
• 分類號: B22D23/04;B22C9/03;C22C1/08;C22C21/00
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 王賽

本發明提供一種泡沫金屬制備裝置，包括砂型模具和真空系統，所述砂型模具的內部設有型腔、金屬液澆道和氣孔腔；所述型腔用于容置預制體和金屬液；所述氣孔腔的一端與所述型腔的頂部連通，另一端與所述真空系統連通；所述金屬液澆道的一端與所述型腔的底部或所述型腔的靠近所述底部的側面連通，另一端與所述砂型模具的外部連通，所述金屬液能夠通過所述金屬液澆道由所述型腔的所述底部滲流至所述型腔的所述頂部。本發明提供一種泡沫金屬制備方法。本發明提供一種泡沫金屬。

技術領域

本發明涉及泡沫金屬技術領域，特別是涉及泡沫金屬制備裝置、制備方法及泡沫金屬。

背景技術

泡沫金屬是指金屬基體內分布著孔隙的新型材料，其具備兩個方面的要素，一是材料中包含大量的孔隙，二是所含孔隙被用來滿足某種或某些設計要求以達到所期望的使用性能指標。泡沫金屬中的孔隙為功能相，用于優化材料的性能，按孔隙結構特征可分為閉孔泡沫和開孔泡沫。閉孔泡沫金屬的泡孔相互隔離而獨立存在；開孔泡沫金屬的泡孔與泡孔以及泡孔與大氣之間都是連通的，更多被用于過濾、散熱、吸音降噪以及電磁屏蔽材料。開孔泡沫金屬作為結構材料，具有密度小、比強度和比剛度高、能量吸收性能好的特點；而作為功能材料，則具有吸聲隔音、防火阻燃、電磁屏蔽性能好、易加工回收利用等特點。因此開孔泡沫金屬在汽車制造、航空航天、船舶制造、建筑裝飾、軌道交通等領域都有廣闊的應用前景。

開孔泡沫金屬制備方法主要有滲流鑄造法、熔模鑄造法、粉末冶金法、金屬沉積法等，在用顆粒滲流法制備多孔金屬過程中，存在以下不足：(1)容易產生滲流不足、中間缺陷、滲流過度等缺陷，成品率不高，導致大量原料浪費；(2)操作難度大。如壓力滲流時，底部需要開排氣孔從而達到排除滲流過程中填料粒子之間間隙的空氣的目的，但往往隨之而來的是排氣的同時會帶來金屬液滲漏的風險，很難控制既能順利排氣又能避免金屬液滲漏；如真空滲流時，滲流結束時間不好確定，金屬液可能還沒完成滲流就被吸走。

發明內容

基于此，有必要針對傳統泡沫金屬制備過程中滲流不均勻的問題，提供一種泡沫金屬制備裝置、制備方法及泡沫金屬。

一種泡沫金屬制備裝置，包括砂型模具和真空系統，所述砂型模具的內部設有型腔、金屬液澆道和氣孔腔；

所述型腔用于容置預制體和金屬液；

所述氣孔腔的一端與所述型腔的頂部連通，另一端與所述真空系統連通；

所述金屬液澆道的一端與所述型腔的底部或所述型腔的靠近所述底部的側面連通，另一端與所述砂型模具的外部連通，所述金屬液能夠通過所述金屬液澆道由所述型腔的所述底部滲流至所述型腔的所述頂部。

在其中一個實施例中，所述砂型模具為分體式結構，包括第一砂型體和第二砂型體，所述第一砂型體的第一表面的形狀與所述第二砂型體的第二表面的形狀基本匹配，所述氣孔腔貫穿所述第一砂型體并且所述氣孔腔的所述一端設于所述第一表面，所述型腔設于所述第二砂型體的所述第二表面。

在其中一個實施例中，所述泡沫金屬制備裝置包括多孔隔板，所述多孔隔板設置于所述型腔中，將所述型腔分隔為預制體容置室和金屬液儲存室，所述預制體容置室和所述金屬液儲存室分別設置在所述型腔的所述頂部和所述底部。

在其中一個實施例中，所述金屬液澆道與所述金屬液儲存室連通。

在其中一個實施例中，所述真空系統包括真空泵、真空罐和真空罩，所述真空罩包括管體部和罩體部，所述管體部與所述真空罐連接，所述罩體部用于將所述氣孔腔的所述另一端覆蓋并密封。

在其中一個實施例中，所述氣孔腔基本沿所述型腔的所述頂部向所述型腔的所述底部方向延伸。

一種泡沫金屬制備方法，采用所述的泡沫金屬制備裝置，并包括：

將預熱后的所述預制體放置于所述型腔中密封，所述預制體為無機鹽顆粒燒結形成的多孔狀結構；