[发明专利]一种多孔铝的制备方法

说明书

本发明涉及一种多孔铝的制备方法，属于多孔铝的制备技术领域。所述方法包括如下步骤：(1)将铝和低蒸汽压金属原料置于真空炉中，不抽真空，在惰性气氛中直接加热冶炼，得到铝合金；(2)对步骤(1)中的真空炉抽真空，先在低温下进行第一步脱除铝合金中的低蒸汽压金属元素；完成后升温，进行第二步脱除铝合金中的低蒸汽压金属元素，即得多孔铝。本发明利用铝的熔融特性、挥发特性，将铝合金的冶炼和多孔铝的制备一体化进行，整个制备过程都不会接触氧化性气体，可以有效防止中间环节的铝合金和最终的多孔铝在高温下被氧化，降低多孔铝的纯度，制备的多孔铝的孔径分布均匀、大小可控、孔率高。

技术领域

本发明涉及多孔铝的制备技术领域，具体涉及一种利用元素的真空挥发制备多孔铝的方法。

背景技术

多孔铝是一种以铝或铝合金基体相与气孔相组成的结构与功能一体化的金属基复合功能材料，多孔铝具有密度小、电磁波吸收性好、比表面积大、换热散热能力高、能量吸收性好、吸声性和隔音性好及优良的流通和过滤分离能力、耐热耐火、无污染、低吸湿性、能回收再利用等优良特性。多孔铝不仅克服了泡沫塑料不耐高温和多孔陶瓷易脆等缺点，还保留了金属的耐高温、塑性好和导热导电等优点。近年来，多孔铝在吸声、过滤及抗冲击材料等领域中得到迅速发展。按照孔隙结构不同，多孔铝可分为开孔和闭孔两类。开孔多孔铝可作为高温液体过滤和高温气体除尘的滤料，以及某些软质料的支撑体等，闭孔多孔铝可做成三明治夹层等各种结构体应用于汽车、火车、轮船、飞机的减轻重量和吸收能量等方面，作为一种新型结构功能材料，许多国家都在进行研究和开发。

专利申请CN 107742715 A公开了一种锂电池负极材料纳米多孔硅的制备方法，该方法是先将纳米硅基合金中置于真空热处理炉中，真空度保持在-0.095-0Mpa之间；然后在600-1300℃之间保温0.1-10h；待纳米硅基合金中的易挥发合金元素在真空条件下逐渐挥发，即得纳米多孔硅。然而，这种方法并不适合制备多孔铝，其不仅会导致前期制备的孔被融掉，而且形成的孔径大小及孔率分布不均匀。

专利申请CN 103806017 A公开了一种微米级的低孔隙率多孔铝合金的制备方法，该方法首先设定多孔铝合金的孔隙率，配取水溶性造孔剂粉末和铝合金粉末，混合均匀得到混合粉末；然后压制成形并在真空环境下于550-650℃烧结得到烧结体；所得烧结体置于水溶液中浸泡；干燥，得到孔隙率为B％的多孔铝合金。然而，这种方法不仅制备过程复杂，而且会产生污染及大量的副产物，制备的多孔铝孔率低，产率低，并且多孔铝的孔率不可控，因此开发一种绿色环保、产率高、孔率可控的多孔铝的制备方法尤为重要。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种多孔铝的制备方法。本发明利用铝的熔融特性、挥发特性，将铝合金的制备与多孔铝的制备一体化，并利用两步法真空脱合金开发了一种绿色环保、产率高、孔率可控的多孔硅的制备方法。

为实现上述发明目的，具体的，本发明公开了下述技术方案：

首先，本发明公开了一种多孔铝的制备方法，包括如下步骤：

(1)将铝和低蒸汽压金属原料置于真空炉中，不抽真空，在惰性气氛中直接加热冶炼，得到铝合金；

(2)对步骤(1)中的真空炉抽真空，先在低温下进行第一步脱除铝合金中的低蒸汽压金属元素；完成后升温，进行第二步脱除铝合金中的低蒸汽压金属元素，即得多孔铝。

步骤(1)中，所述铝和低蒸汽压金属原料的质量比为1:0.1-5。

步骤(1)中，所述冶炼在惰性气氛中进行，优选为在氮气、氩气中进行。