[发明专利]一种减震吸声泡沫金属材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种减震吸声泡沫金属材料及其制备方法，涉及泡沫金属技术领域。本发明先利用二烯丙基二乙基氯化铵改性聚苯乙烯微球，能够静电吸附铂前驱体，经还原形成铂镀层，然后在金属蒸汽离子源的辅助下，形成镍晶须，与空心玻璃微球混合，通过脉冲电流辅助热压烧结，获得较薄壁层的金属泡沫基体，具有优异的吸声效果；然后在表面脉冲激光沉积纳米二氧化钛颗粒，构成微纳米粗糙表面；用1,5‑萘二异氰酸酯、1,3‑双(3‑羟基异丁基)四甲基二硅氧烷、四氟溴丁烯和七氟戊烯改性纳米二氧化钛颗粒，降低表面能，使金属泡沫具有超双疏效果。本发明制备的减震吸声泡沫金属材料具有吸声、超双疏的效果。

技术领域

本发明涉及泡沫金属技术领域，具体为一种减震吸声泡沫金属材料及其制备方法。

背景技术

表面的特殊浸润性是固体表面的一个重要特性，影响固体表面浸润性的因素主要有两个:一是表面化学组成，二是表面微观结构。随着人们对自然界中特殊浸润性表面的深入研究，有关特殊浸润性表面的制备方法不断涌现。近年来超疏水表面的制备受到越来越多的关注，并在基础上深入研发出超双疏表面，对于油污环境下的自清洁、去除水下生物污浊等，都是有益的。而金属泡沫是经过高科技深加工，将金属制成泡沫海绵状，具有最佳三维全贯通网孔结构，它的换热比表面积大，相对密度较小，具有减震、过滤和良好的传热、力学性能，基于这种优异特性制备出超双疏材料，具有较为宽阔的应用领域。

此外，噪声成为重要环境问题之一。为了有效降低噪音，常采取声屏障处理手段，而传统的金属声屏障内部多使用玻璃棉或者岩棉，这不仅会环境产生污染，且回收利用较为困难，尤其是离心玻璃棉，使用报废后无法进行回收再利用；而且，离心玻璃棉及岩棉在应用于声屏障时会对周围环境产生一定的污染，尤其是使用在高速铁路时，会发生严重的老化现象，内部出现坍塌现象，导致吸声性能降低或失效的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减震吸声泡沫金属材料及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种减震吸声泡沫金属材料，从上至下依次为超双疏层、金属泡沫基体；所述超双疏层由以下方法制得，在金属泡沫基体表面脉冲激光沉积纳米二氧化钛颗粒，获得氧化钛泡沫基体，再改性处理。

进一步的，所述改性处理为用1,5-萘二异氰酸酯、1,3-双(3-羟基异丁基)四甲基二硅氧烷、四氟溴丁烯和七氟戊烯改性氧化钛泡沫基体。

进一步的，所述金属泡沫基体由以下方法制得，将改性聚苯乙烯微球反复浸泡于氯铂酸、硼氢化钠、抗坏血酸中，获得铂镀层微球；再浸于镀镍液施镀后，经镍离子辐照，获得金属微球；然后倒入装有空心玻璃微球的模具中，脉冲电流热压烧结获得金属泡沫基体。

进一步的，所述改性聚苯乙烯微球由聚苯乙烯微球和二烯丙基二乙基氯化铵制得。

进一步的，一种减震吸声泡沫金属材料的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)将改性聚苯乙烯微球浸泡于改性聚苯乙烯微球质量6～12倍的氯铂酸溶液，氯铂酸溶液中氯铂酸和去离子水的质量比为1:492～1:525，浸泡5～12min后，浸泡于改性聚苯乙烯微球质量4～9倍的硼氢化钠溶液，硼氢化钠溶液中硼氢化钠和去离子水的质量比为1:831～1:912，浸泡5～10min，然后浸泡于改性聚苯乙烯微球质量6～12倍的相同浓度的氯铂酸溶液，浸泡4～9min，然后浸泡于改性聚苯乙烯微球质量7～14倍的抗坏血酸溶液，抗坏血酸溶液中抗坏血酸和去离子水的质量比为1:93～1:112，重复上述步骤2～5次，得铂镀层微球；

(2)将铂镀层微球置于铂镀层微球质量10～22倍的镀镍液，30～40kHz下施镀1～4h后，7000～8000rpm下离心5～14min，过滤，用去离子水清洗3～6次，再经过镍离子源辐照3～8min，得金属微球；