本發(fā)明屬于泡沫鋁材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種泡沫鋁的制備方法。
背景技術(shù)：
泡沫鋁是一種高孔隙率的多孔材料，它比重小、耐熱、吸音、抗震、有特殊的物理和化學(xué)性能。其既可作為功能材料，又可作為結(jié)構(gòu)材料，在機(jī)械、電子、建筑、交通運(yùn)輸、輕化工、軍工等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景，市場前景誘人，如用作輕質(zhì)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。作為一類優(yōu)良的吸聲材料與減重材料，泡沫鋁材在建筑中有廣泛的應(yīng)用。建筑設(shè)施有許多構(gòu)件需用質(zhì)輕、剛性大與不燃性的材料制造，或者用這類材料作為支持框架。同時(shí)泡沫鋁材具有各向同性、不燃燒、保持結(jié)構(gòu)完整的特點(diǎn)，在航空航天工業(yè)有著相當(dāng)大的應(yīng)用潛力。如用鋁箔制的蜂窩結(jié)構(gòu)在航空航天器中獲得了悠久而又廣泛的應(yīng)用，但生產(chǎn)工藝復(fù)雜，制造成本高，而泡沫鋁材則是其良好的替代品。
泡沫鋁的制備方法很多，最常見的是粉末冶金法和鑄造法。但是現(xiàn)有的制備泡沫鋁的方法大多成本較高。因此，如何降低制備泡沫鋁的成本成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種制備條件溫和且產(chǎn)品性能好的泡沫鋁的制備方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
一種泡沫鋁的制備方法，該方法具體包括以下步驟：
步驟1，將碎鋁屑進(jìn)行乙醇浸泡清洗、蒸餾水洗滌和二次乙醇浸泡，形成碎鋁屑醇液；
步驟2，將發(fā)泡劑與粘合劑混合后加入碎鋁屑醇液，攪拌均勻后得到混合液；
步驟3，將混合液放入磨具中進(jìn)行超聲震蕩1-3h，然后急速降溫固化；
步驟4，將固化后的混合材料進(jìn)行低溫放置2-4h，然后進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)2-8h，自然冷卻后即可得到泡沫鋁。
所述泡沫鋁的配方如下：
碎鋁屑20-30份、發(fā)泡劑2-4份、粘合劑10-15份。
所述發(fā)泡劑采用有機(jī)發(fā)泡劑，采用偶氮二甲酰胺。
所述粘合劑采用三聚氰胺、尿素、聚乙烯醇或羧甲基纖維中的一種。
步驟1中的碎鋁屑醇液的質(zhì)量濃度為30-50%；采用乙醇清洗與蒸餾水清洗能夠?qū)⒉牧媳砻娴奈廴疚镔|(zhì)，進(jìn)行二次乙醇浸泡不僅能夠起到鈍化作用，同時(shí)也能夠形成醇液。
步驟2中的攪拌速度為300-900r/min，所述攪拌采用恒溫?cái)嚢瑁瑪嚢铚囟葹槭覝?；采用發(fā)泡劑與粘合劑混合至醇液中能夠形成穩(wěn)定的分散液結(jié)構(gòu)，同時(shí)在鋁屑表面形成粘合效果與發(fā)泡劑。
步驟3中的超聲震蕩頻率為10-30kHz，所述超聲震蕩采用水浴恒溫震蕩，所述恒溫溫度為10-50℃，所述降溫固化的固化溫度為0-3℃；采用恒溫超聲的方式能夠?qū)⒛ゾ邇?nèi)材料更為緊實(shí)，保證材料間的連接效果。
步驟4中的低溫放置溫度為5-10℃，所述高溫?zé)Y(jié)溫度為600-800℃；采用低溫放置能夠形成內(nèi)結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，保證鋁屑材料的固化，同時(shí)采用高溫?zé)Y(jié)的方式將有機(jī)物與發(fā)泡劑轉(zhuǎn)換為氣體，達(dá)到發(fā)泡效果，形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)固的泡沫鋁。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)：
1）本發(fā)明制備方法原材料為鋁屑，成本較低，并且利用超聲擠壓的方法獲得前驅(qū)體，可以使發(fā)泡獲得的泡沫鋁材具有較高的緊實(shí)度，孔隙度變得更為均勻，且孔隙的孔徑較小；
2）以偶氮二甲酰胺作為發(fā)泡劑，能夠具有良好的分散性，不僅能夠起到發(fā)泡作用，同時(shí)也能夠起到分散作用。
附圖說明
圖1為實(shí)施例1制得的泡沫鋁圖片。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
實(shí)施例1：
一種泡沫鋁的制備方法，該方法具體包括以下步驟：
步驟1，將碎鋁屑進(jìn)行乙醇浸泡清洗、蒸餾水洗滌和二次乙醇浸泡，形成碎鋁屑醇液；
步驟2，將發(fā)泡劑與粘合劑混合后加入碎鋁屑醇液，攪拌均勻后得到混合液；
步驟3，將混合液放入磨具中進(jìn)行超聲震蕩1h，然后急速降溫固化；
步驟4，將固化后的混合材料進(jìn)行低溫放置2h，然后進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)2h，自然冷卻后即可得到泡沫鋁。
所述泡沫鋁的配方如下：
碎鋁屑20份、發(fā)泡劑2份、粘合劑10份。
所述發(fā)泡劑采用有機(jī)發(fā)泡劑，采用偶氮二甲酰胺。
所述粘合劑采用三聚氰胺。
步驟1中的碎鋁屑醇液的質(zhì)量濃度為30%。
步驟2中的攪拌速度為300r/min，所述攪拌采用恒溫?cái)嚢?，攪拌溫度為室溫?/p>
步驟3中的超聲震蕩頻率為10kHz，所述超聲震蕩采用水浴恒溫震蕩，所述恒溫溫度為10℃，所述降溫固化的固化溫度為0℃。
步驟4中的低溫放置溫度為5℃，所述高溫?zé)Y(jié)溫度為600℃。
圖1是本發(fā)明泡沫鋁的結(jié)構(gòu)圖，經(jīng)檢測，發(fā)泡鋁孔隙率為79%，拉伸強(qiáng)度為40MPa，具有良好的泡沫孔隙結(jié)構(gòu)和抗拉強(qiáng)度，成本得到很大的降低。
實(shí)施例2
一種泡沫鋁的制備方法，該方法具體包括以下步驟：
步驟1，將碎鋁屑進(jìn)行乙醇浸泡清洗、蒸餾水洗滌和二次乙醇浸泡，形成碎鋁屑醇液；
步驟2，將發(fā)泡劑與粘合劑混合后加入碎鋁屑醇液，攪拌均勻后得到混合液；
步驟3，將混合液放入磨具中進(jìn)行超聲震蕩3h，然后急速降溫固化；
步驟4，將固化后的混合材料進(jìn)行低溫放置4h，然后進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)8h，自然冷卻后即可得到泡沫鋁。
所述泡沫鋁的配方如下：
碎鋁屑30份、發(fā)泡劑4份、粘合劑15份。
所述發(fā)泡劑采用有機(jī)發(fā)泡劑，采用偶氮二甲酰胺。
所述粘合劑采用聚乙烯醇。
步驟1中的碎鋁屑醇液的質(zhì)量濃度為50%。
步驟2中的攪拌速度為900r/min，所述攪拌采用恒溫?cái)嚢瑁瑪嚢铚囟葹槭覝亍?/p>
步驟3中的超聲震蕩頻率為30kHz，所述超聲震蕩采用水浴恒溫震蕩，所述恒溫溫度為10-50℃，所述降溫固化的固化溫度為3℃。
步驟4中的低溫放置溫度為10℃，所述高溫?zé)Y(jié)溫度為800℃。
經(jīng)檢測，發(fā)泡鋁孔隙率為75%，拉伸強(qiáng)度為45MPa。
實(shí)施例3
一種泡沫鋁的制備方法，該方法具體包括以下步驟：
步驟1，將碎鋁屑進(jìn)行乙醇浸泡清洗、蒸餾水洗滌和二次乙醇浸泡，形成碎鋁屑醇液；
步驟2，將發(fā)泡劑與粘合劑混合后加入碎鋁屑醇液，攪拌均勻后得到混合液；
步驟3，將混合液放入磨具中進(jìn)行超聲震蕩2h，然后急速降溫固化；
步驟4，將固化后的混合材料進(jìn)行低溫放置3h，然后進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)5h，自然冷卻后即可得到泡沫鋁。
所述泡沫鋁的配方如下：
碎鋁屑25份、發(fā)泡劑3份、粘合劑13份。
所述發(fā)泡劑采用有機(jī)發(fā)泡劑，采用偶氮二甲酰胺。
所述粘合劑采用羧甲基纖維。
步驟1中的碎鋁屑醇液的質(zhì)量濃度為4%。
步驟2中的攪拌速度為700r/min，所述攪拌采用恒溫?cái)嚢?，攪拌溫度為室溫?/p>
步驟3中的超聲震蕩頻率為25kHz，所述超聲震蕩采用水浴恒溫震蕩，所述恒溫溫度為30℃，所述降溫固化的固化溫度為3℃。
步驟4中的低溫放置溫度為8℃，所述高溫?zé)Y(jié)溫度為700℃。
經(jīng)檢測，發(fā)泡鋁孔隙率為83%，拉伸強(qiáng)度為48MPa。
上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。