粉末成形制备泡沫铝夹芯板的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106735245A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201611163648.6(22)申请日2016.12.16(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人罗洪杰于路吴伟成卢晓通林皓徐建荣张志刚吴林丽(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人刘晓岚(51)Int.Cl.B22F7/02(2006.01)B22F3/11(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图1页(54)发明名称粉末成形制备泡沫铝夹芯板的方法(57)摘要一种粉末成形制备泡沫铝夹芯板的方法，属于层状复合材料领域。该方法具体步骤为：按照泡沫铝夹芯板的原料配比，称料；将称量的芯层原料混合；按泡沫铝夹芯板的面板-芯层-面板的三明治式结构，将面板原料-芯层混合粉料-面板原料均匀铺于压制模具压制，压力为300～500MPa，保压5～15分钟，得到预制坯；将发泡模具放入加热炉内加热后，将预制坯置于发泡模具的空腔内，并闭合发泡模具，保温发泡后冷却，制得泡沫铝夹芯板。该方法利用粉末压制技术可一次形成预制坯，制得的泡沫铝夹芯板厚度可控、结构均匀，其泡沫芯层和面板之间完全融合，不存在界面强度低和脆性大的问题，提高了泡沫铝夹芯板的力学性能，应用范围更为广泛。CN106735245ACN106735245A权利要求书1/2页1.一种粉末成形制备泡沫铝夹芯板的方法，其特征在于，按以下步骤进行：步骤1、备料按照泡沫铝夹芯板的原料配比，称量芯层原料和面板原料；步骤2、混合物料将称量的芯层原料混合，得到混合均匀的芯层混合粉料；步骤3、制备泡沫铝夹芯板的预制坯将泡沫铝夹芯板的面板原料均匀铺于成型模具的腔内，将芯层混合粉料均匀铺于面板原料上层，再加入面板原料均匀铺于芯层混合粉料上层，进行压制，压制压力为300～500MPa，保压时间为5～15分钟，制得泡沫铝夹芯板预制坯；步骤4、加热发泡将发泡模具放入加热炉内加热，将泡沫铝夹芯板预制坯置于发泡模具的空腔内，并闭合发泡模具，保温发泡，待泡沫铝夹芯板预制坯发泡膨胀至与发泡模具空腔上下壁完全接触后，将发泡模具移出加热炉并冷却，制得泡沫铝夹芯板。2.如权利要求1所述的粉末成形制备泡沫铝夹芯板的方法，其特征在于，所述的泡沫铝夹芯板为面板-芯层-面板的三明治式结构；其中，芯层原料为铝粉或铝合金、SiC粉、镁粉和TiH2粉；SiC粉质量为铝粉或铝合金质量的3～9％，镁粉质量为铝粉或铝合金质量的0.6～1.0％，TiH2粉质量为铝粉或铝合金质量的0.5～1.5％；所述的泡沫铝夹芯板的面板原料为铝或铝合金中的一种，选用原则为面板原料的熔点≥芯层原料的熔点；所述的铝合金粉为铝与其它金属元素的合金粉，铝合金粉中，铝占铝合金粉的质量百分比为85～98％。3.如权利要求2所述的粉末成形制备泡沫铝夹芯板的方法，其特征在于，所述的铝合金粉为铝硅合金或铝硅铜合金中的一种，铝硅合金的成分及其质量百分比为：Si8～20％，余量为Al；铝硅铜合金的成分及质量百分比为：Si7～9％，Cu2～4％，余量为Al；所述的铝粉或铝合金粉的粒度为38～74μm，SiC粉的粒度为10～80μm，镁粉的粒度为20～60μm，TiH2粉的粒度为38～74μm。4.如权利要求1所述的粉末成形制备泡沫铝夹芯板的方法，其特征在于，所述的步骤1中，对泡沫铝夹芯板的芯层原料SiC粉预先进行氧化处理，处理的方法为，通入空气或氧气，在900～950℃氧化处理2～5小时；所述的泡沫铝夹芯板的芯层原料TiH2粉预先进行氧化处理，处理的方法为，通入空气或氧气，在450～500℃氧化处理2～10小时。5.如权利要求1所述的粉末成形制备泡沫铝夹芯板的方法，其特征在于，所述的步骤2中，所述的混合，混合时间为1.5～2.5小时；所述的步骤2中，所述混合采用的设备为混料机，料球比为(2～3)∶1。6.如权利要求1所述的粉末成形制备泡沫铝夹芯板的方法，其特征在于，所述的步骤3中，所述的压制为热压或冷压中的一种，所述的热压，热压温度为200～400℃，热压压制方式为单轴压制或双轴压制；所述的冷压的温度为室温，冷压压制方式为单轴压制或双轴压制；2CN106735245A权利要求书2/2页所述的步骤3中，使面板原料或芯层混合粉料均匀铺开的方法为：采用震动使粉末散开或采用冲压头将粉末压平中的一种或两种。7.如权利要求1所述的粉末成形制备泡沫铝夹芯板的方法，其特征在于，所述的步骤4中，所述的发泡模具为带有盖的闭合模具，发泡模具内设有高度可调的空腔，空腔高度大于预制坯的厚度。8.如权利要求1所述的粉末成形制备泡沫铝夹芯板的方法，其特征在于，所述的步骤4中，所述的加热，加热温度为6