本發明屬于鋁泡沫材料技術領域，涉及一種膜層式發泡鋁的制備方法。

背景技術：

泡沫鋁是一種新型功能材料，它是金屬鋁基體中分散著無數氣泡的類似泡沫狀的超輕金屬材料，一般孔隙率為40%-98%。它比重小、耐熱、吸音、抗震、有特殊的物理和化學性能，在機械、電子、建筑、交通運輸、輕化工、軍工等領域有廣泛的應用前景，如用作輕質裝潢建筑材料、輕化工填料及催化劑、熱交換器、阻燃材料、隔音消聲、減震抗沖、電磁屏蔽等。目前公知的泡沫鋁制備方法主要是發泡法。泡沫鋁的強度取決于孔結構的強度，但由于孔結構均勻性差及分布不均勻，使泡沫鋁脆性提高、強度難以保證。

技術實現要素：

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種穩定均勻的孔隙結構和結構穩固的發泡鋁的制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

步驟1，將發泡體進行超聲水洗2-3h，自然晾干后，采用乙醇和丙酮鈍化2-4h，烘干后得到鈍化發泡體；

步驟2，將鋁粉與氯化鈣進行固體攪拌混合得到混合固體；

步驟3，將混合固體加熱至熔融狀，并保持溫度；

步驟4，將熔融液趁熱過濾發泡體，然后將發泡體進行低溫固化，得到鍍膜發泡體；

步驟5，將鍍膜發泡體放入水中進行微沸浸泡2-4h，烘干后即可得到發泡鋁。

所述發泡體采用氧化鋁發泡體或碳化硅發泡體。

所述鋁粉與氯化鈣的配比為1:0.01-0.12。

步驟1中的超聲頻率為1-3kHz，所述鈍化后烘干溫度為60-80℃；采用超聲清洗的方式能夠通過離散能將表面的雜質去除，同時采用無水乙醇和丙酮進行雙鈍化，得到鈍化表面。

步驟2中的固體攪拌采用水浴攪拌法，所述水浴攪拌溫度為30-50℃；采用水浴攪拌的方式進行混合，能夠將固體混合，保證固體間的完整性，防止摩擦造成局部高溫，破壞性能。

步驟3中的熔融溫度為600-650℃，熔融狀態下的混合固體形成液體狀，恒溫時間為0.5-1h；采用熔融狀態的混合材料具有良好的摻雜性，同時保持一段時間的熔融狀態能夠確保材料的完全轉化。

步驟4中的的趁熱過濾速度為10-20mL/min，所述低溫固化的溫度為10-15mL/min，所述低溫固化采用液氮冷卻或者水冷方式，通過過濾的方式能夠將混合熔融液粘附在發泡體表面，同時通過低溫固化來加快凝固，防止其液體流通。

步驟5中的微沸溫度為100-110℃，通過微沸反應將表面附著的混合物中的氯化鈣吸收溶解，得到微孔性結構。

本發明中，以鋁粉和氯化鈣為原料，制備得到通孔鋁材料，制備思路為：將鋁粉和氯化鈣分散混合后，進行熔融反應，然后過濾粘附后進行低溫固化，最后經微沸浸泡后，得到發泡鋁材料。

與現有技術相比，本發明具有以下特點：

1）以鋁粉和氯化鈣為原料，制備得到通孔發泡鋁材料，徹底解決了孔結構均勻性差及結構強度不夠的問題；制備方法簡單，有利于進行批量化生產，且生產成本低；制備出的發泡鋁具有穩定均勻的孔隙結構，結構穩固。

附圖說明

圖1為實施例1制得的泡沫鋁圖片。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。本實施例以本發明技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例1：

一種膜層式發泡鋁的制備方法，其特征在于，其制備方法如下：

步驟1，將發泡體進行超聲水洗2h，自然晾干后，采用乙醇和丙酮鈍化2h，烘干后得到鈍化發泡體；

步驟2，將鋁粉與氯化鈣進行固體攪拌混合得到混合固體；

步驟3，將混合固體加熱至熔融狀，并保持溫度；

步驟4，將熔融液趁熱過濾發泡體，然后將發泡體進行低溫固化，得到鍍膜發泡體；

步驟5，將鍍膜發泡體放入水中進行微沸浸泡2h，烘干后即可得到發泡鋁。

所述發泡體采用氧化鋁發泡體。

所述鋁粉與氯化鈣的配比為1:0.01。

步驟1中的超聲頻率為1kHz，所述鈍化后烘干溫度為60℃。

步驟2中的固體攪拌采用水浴攪拌法，所述水浴攪拌溫度為30℃。

步驟3中的熔融溫度為600℃，熔融狀態下的混合固體形成液體狀，恒溫時間為0.5h。

步驟4中的的趁熱過濾速度為10mL/min，所述低溫固化的溫度為10mL/min，所述低溫固化采用液氮冷卻。

步驟5中的微沸溫度為100℃。

圖1為采用本發明方法制備的泡沫鋁的實物照片；經檢測，所制備的泡沫鋁的孔隙體積分數為 83%，均勻度良好，其壓縮強度為47MPa。

實施例2

一種膜層式發泡鋁的制備方法，其特征在于，其制備方法如下：

步驟1，將發泡體進行超聲水洗3h，自然晾干后，采用乙醇和丙酮鈍化4h，烘干后得到鈍化發泡體；

步驟2，將鋁粉與氯化鈣進行固體攪拌混合得到混合固體；

步驟3，將混合固體加熱至熔融狀，并保持溫度；

步驟4，將熔融液趁熱過濾發泡體，然后將發泡體進行低溫固化，得到鍍膜發泡體；

步驟5，將鍍膜發泡體放入水中進行微沸浸泡4h，烘干后即可得到發泡鋁。

所述發泡體采用碳化硅發泡體。

所述鋁粉與氯化鈣的配比為1: 0.12。

步驟1中的超聲頻率為3kHz，所述鈍化后烘干溫度為80℃。

步驟2中的固體攪拌采用水浴攪拌法，所述水浴攪拌溫度為50℃。

步驟3中的熔融溫度為650℃，熔融狀態下的混合固體形成液體狀，恒溫時間為1h。

步驟4中的的趁熱過濾速度為20mL/min，所述低溫固化的溫度為15mL/min，所述低溫固化采用液氮冷卻或者水冷方式。

步驟5中的微沸溫度為110℃。

經檢測，所制備的泡沫鋁的孔隙體積分數為 87%，均勻度良好，其壓縮強度為48MPa。

實施例3

一種膜層式發泡鋁的制備方法，其特征在于，其制備方法如下：

步驟1，將發泡體進行超聲水洗3h，自然晾干后，采用乙醇和丙酮鈍化3h，烘干后得到鈍化發泡體；

步驟2，將鋁粉與氯化鈣進行固體攪拌混合得到混合固體；

步驟3，將混合固體加熱至熔融狀，并保持溫度；

步驟4，將熔融液趁熱過濾發泡體，然后將發泡體進行低溫固化，得到鍍膜發泡體；

步驟5，將鍍膜發泡體放入水中進行微沸浸泡3h，烘干后即可得到發泡鋁。

所述發泡體采用氧化鋁發泡體或碳化硅發泡體。

所述鋁粉與氯化鈣的配比為1:0.08。

步驟1中的超聲頻率為2kHz，所述鈍化后烘干溫度為70℃。

步驟2中的固體攪拌采用水浴攪拌法，所述水浴攪拌溫度為40℃。

步驟3中的熔融溫度為630℃，熔融狀態下的混合固體形成液體狀，恒溫時間為0.8h。

步驟4中的的趁熱過濾速度為15mL/min，所述低溫固化的溫度為13mL/min，所述低溫固化采用液氮冷卻或者水冷方式。

步驟5中的微沸溫度為105℃。

經檢測，所制備的泡沫鋁的孔隙體積分數為 89%，均勻度良好，其壓縮強度為50MPa。

上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和使用發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限于上述實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明范疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護范圍之內。