[发明专利]高孔隙率铝合金/铝芯氧化铝纤维复合泡沫的制备方法

摘要

一种高孔隙率铝合金/铝芯氧化铝纤维复合泡沫的制备方法，属于多孔金属材料领域。本发明针对高孔隙率渗流铝合金泡沫强度较低的不足，在常规渗流铸造法的基础上，采用两种不同粒径范围的NaCl颗粒及铝纤维为渗流前驱体，通过渗流前驱体的均混、压制、预热氧化及渗流，获得孔隙率75～90%的渗流铝合金/铝芯氧化铝纤维复合泡沫，所制备铝合金/铝芯氧化铝纤维复合泡沫具有孔结构及强度可调控、制备工艺简单、成本低的特点，可实现工业化生产。

主权项

一种高孔隙率铝合金/铝芯氧化铝纤维复合泡沫的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）铝合金熔化保温：将铝合金加热到高于铝合金液相线20～40℃的温度熔化，并保温20～60min.，获得铝合金熔体；（2）前驱体均混：采用两种不同粒径范围的NaCl颗粒及铝纤维为渗流前驱体原料，NaCl颗粒中，一种为主颗粒，另外一种为次颗粒，主颗粒D主的粒径范围为2～2.36mm、1.7～2mm、1.4～1.7mm、1.0～1.4mm、0.7～1.0mm、0.4～0.7mm中的任一种，次颗粒的粒径范围为D次=（0.2～0.4）D主；按照主颗粒、次颗粒及铝纤维的体积比=1:ξ/0.7‑1:x(1‑ξ)/0.7的比例进行配料，混合料在混料器中混合10～60min.后得到均混的渗流前驱体，其中，x为复合泡沫基体中铝纤维所占的体积百分比，ξ为复合泡沫的目标孔隙率，D主为主颗粒粒径的平均值，D次为次颗粒粒径的平均值；（3）前驱体压制：将步骤（2）得到的均混渗流前驱体置于渗流模具中，并采用5～30MPa的压力进行压制，获得密堆的渗流前驱体；（4）前驱体预热氧化：将步骤（3）得到的密堆渗流前驱体及渗流模具一起加热到450～550℃并保温40～200min.预热，在前驱体预热的同时将其中的铝纤维氧化为铝芯氧化铝纤维；（5）渗流：将步骤（1）制得的铝合金熔体浇入渗流模具中，在1～5atm.的气压下将铝合金熔体压渗入步骤（4）得到的预热渗流前驱体孔隙中，获得铝合金熔体、铝芯氧化铝纤维与NaCl颗粒的混合物；（6）水溶除NaCl颗粒：将步骤（5）得到的混合物在空气中冷却到室温，用水溶除其中的NaCl颗粒，得到孔隙率75～90%的通孔铝合金/铝芯氧化铝纤维复合泡沫。