[發(fā)明專利]一種表面化學(xué)鍍氧化鋁空心微珠/鎂基復(fù)合泡沫材料

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011160054.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112281013A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘利文;王蕊心;饒德旺;楊倚旺;胡治流
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C1/08
• 分類號(hào): C22C1/08;C22C23/00;C22C32/00
• 代理公司: 南寧市吉昌知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 45125
• 代理人: 李秋琦

本發(fā)明涉及一種表面化學(xué)鍍氧化鋁空心微珠/鎂基復(fù)合泡沫材料，利用液態(tài)鎂合金的重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)作用滲透入緊湊堆積在剛玉管中的表面涂覆氧化鎂的氧化鋁空心微珠間隙中而制得。制備方法為：對(duì)Al₂O₃空心微珠進(jìn)行表面化學(xué)鍍處理，再將氧化鋁空心微珠置于陶瓷剛玉管中，然后將陶瓷剛玉管連同其中的Al₂O₃空心微珠一起垂直置于井式熔煉爐中，加熱到一定溫度后，將鎂合金棒放入陶瓷剛玉管中使其壓在空心微珠上方，保溫一定時(shí)間待鎂合金棒開(kāi)始全部熔化時(shí)加入覆蓋劑，繼續(xù)保溫一定時(shí)間后取出剛玉管進(jìn)行空冷、脫模，即得。本發(fā)明制備的鎂基復(fù)合泡沫具有一定的孔隙率，大大降低了材料的比重，是一種優(yōu)異的輕質(zhì)緩沖吸能、吸聲降噪、抗沖擊材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及泡沫金屬技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種表面化學(xué)鍍氧化鋁空心微珠/鎂基復(fù)合泡沫材料。

背景技術(shù)

自上世紀(jì)50年代研究學(xué)者們成功制備出空心微珠后，將空心微珠引入金屬基體中制備成復(fù)合泡沫的研究開(kāi)始興起。常用的空心微珠有粉煤灰空心微珠、氧化鋁空心微珠、玻璃空心微珠、碳化硅空心微珠、膨脹珍珠巖等。因Al₂O₃空心微珠具有質(zhì)輕、耐高溫、原料來(lái)源廣及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，常作為金屬基復(fù)合泡沫材料的填充劑。近幾十年來(lái)，以Al₂O₃化學(xué)成分制備出的空心微珠材料是研究的熱點(diǎn)，已經(jīng)逐漸成為一種新型的工程材料，目前已在眾多技術(shù)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。將具有閉孔型結(jié)構(gòu)的空心微珠植入金屬基體中形成復(fù)合泡沫材料后，其重量大大降低，而且由于空心微珠的殼體具有一定的抗壓強(qiáng)度，使得金屬基復(fù)合泡沫材料能夠承受較大的壓力，其壓縮平臺(tái)較平緩，具有優(yōu)良的抗沖擊性能，能夠起到防撞減振、緩沖吸能的作用。此外，金屬基復(fù)合泡沫材料還具有其他優(yōu)異性能，如輕質(zhì)、高的比強(qiáng)度與比剛度、高阻尼、吸聲、隔熱、電磁屏蔽等，在汽車、航空航天及船舶等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

鎂合金是常用金屬結(jié)構(gòu)材料中最輕的一種，密度較小，具有高的比強(qiáng)度和比剛度，良好的導(dǎo)熱性和減震性、較強(qiáng)的電磁屏蔽能力。而鎂基復(fù)合泡沫具有更輕的密度，因此，開(kāi)發(fā)輕質(zhì)鎂基復(fù)合泡沫在要求輕量化的汽車及航空航天等領(lǐng)域極具應(yīng)用潛力。目前鎂基復(fù)合泡沫在國(guó)內(nèi)外的研究比較少，主要難點(diǎn)是因?yàn)殒V合金比較活潑，在高溫制備過(guò)程中極易與空心微珠外殼起反應(yīng)，導(dǎo)致空心微珠被基體金屬填充，難以成功制備出泡沫材料，目前極少有成功制備出氧化鋁空心微珠/鎂基復(fù)合泡沫材料的報(bào)道。基于這一研究背景，本發(fā)明首次對(duì)氧化鋁空心微珠表面進(jìn)行氧化鎂的涂覆處理，以解決鎂合金熔體與氧化鋁空心微珠外殼的反應(yīng)問(wèn)題，開(kāi)展了氧化鋁空心微珠/鎂基復(fù)合材料相關(guān)制備工藝的研究。

公開(kāi)于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提出一種表面化學(xué)鍍氧化鋁空心微珠/鎂基復(fù)合泡沫材料

為達(dá)到上述目的，采用技術(shù)方案如下：

一種表面化學(xué)鍍氧化鋁空心微珠/鎂基復(fù)合泡沫材料，首先對(duì)Al₂O₃空心微珠表面化學(xué)鍍(MgCl₂與水質(zhì)量比1:1)，經(jīng)600-700℃燒結(jié)后制備出了表面涂覆氧化鎂的空心微珠。利用一定溫度下熔融狀態(tài)的鎂合金自身的壓力作用，滲透入緊湊堆積且表面涂覆氧化鎂的空心微珠間隙中。

所述鎂基復(fù)合泡沫材料的基體為變形鎂合金AZ31B；空心微珠材料為Al₂O₃空心微珠，粒徑為1-2mm。