一种泡沫铝Kagome蜂窝夹芯结构材料及其制备方法与应用.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CN108838398A(43)申请公布日2018.11.20(21)申请号201810742524.6(22)申请日2018.07.09(71)申请人珠海中科先进技术研究院有限公司地址519000广东省珠海市高新区唐家湾镇港乐路1号A区厂房12层(72)发明人张利鹏谢苍桑李军华张溪之徐畅姜长安(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人俞梁清(51)Int.Cl.B22F3/11(2006.01)B22F5/10(2006.01)B22F9/04(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图7页(54)发明名称一种泡沫铝Kagome蜂窝夹芯结构材料及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种泡沫铝Kagome蜂窝夹芯结构材料及其制备方法与应用，该材料是通过将增粘剂和发泡剂加入到铝合金熔体中，经搅拌、冷却、研磨后再在Kagome蜂窝结构模具中发泡制得其制备方法，具体包括以下步骤：将合金铝加热熔融成熔体后，在搅拌下加入增粘剂和发泡剂；将上述步骤处理后的熔体中的发泡剂发泡前冷却凝固为固体后，再将所述固体研磨成粉末状；将上述步骤得到的粉末加入预先制好的Kagome蜂窝结构模具中，加热熔融、保温发泡，冷却得到所述泡沫铝Kagome蜂窝夹芯结构材料。与现有技术相比，该材料不仅具有吸能降噪、轻质、高比刚度、高比强度、耐热等通性外，还具备良好的吸能散热功能。CN108838398ACN108838398A权利要求书1/1页1.一种泡沫铝Kagome蜂窝夹芯结构材料，其特征在于：所述材料是通过将增粘剂和发泡剂加入到铝合金熔体中，经搅拌、冷却、研磨后再在Kagome蜂窝结构模具中发泡制得。2.一种如权利要求1所述的泡沫铝Kagome蜂窝夹芯结构材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：S1、将合金铝加热熔融成熔体后，在搅拌下加入增粘剂和发泡剂；S2、将所述步骤S1处理后的熔体在发泡剂发泡前冷却凝固为固体，再将所述固体研磨成粉末状；S3、将所述步骤S2得到的粉末加入预先制好的Kagome蜂窝结构模具中，加热熔融、保温发泡，冷却得到所述泡沫铝Kagome蜂窝夹芯结构材料。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述增粘剂为Mg或Zr。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述发泡剂为碳酸镁和碳酸钙的混合物。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述碳酸镁和碳酸钙的质量之比为2:1～9:1。6.根据权利要求2-5任一项所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述加热熔融操作的温度为650～750℃。7.根据权利要求2-5任一项所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，加入的增粘剂和发泡剂经过除气和/或干燥操作处理后的增粘剂和发泡剂。8.根据权利要求2-5任一项所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述发泡剂和增粘剂的加样时间不超过90s。9.根据权利要求2-5任一项所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述保温操作的时间不超过8min。10.一种如权利要求1所述的泡沫铝Kagome蜂窝夹芯结构材料应用于抗冲击和/或吸能散热产品的制备中。2CN108838398A说明书1/7页一种泡沫铝Kagome蜂窝夹芯结构材料及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明涉及功能材料科学技术领域，具体涉及一种泡沫铝Kagome蜂窝夹芯结构材料及其制备方法与应用。背景技术[0002]随着科学的不断发展及社会的日益进步，对于新型具有特殊功能的材料的探索与研究受到愈来愈多关注，这也成为未来材料科学领域发展的必然趋势；同时，随着人们对产品品质需求地不升提升，对于材料性能也提出了更多的要求，逐渐从单一的性能向多功能转换。[0003]高孔隙率泡沫金属是一种以金属为基体，采用发泡等生产工艺制造而成的具有大量孔洞结构的金属材料，其独特的微观结构决定了泡沫金属具有独特的力学和其他多功能特性，泡沫铝材料具有轻质、高比强度、高比刚度，耐热和高效吸能等优点，在冶金、建筑、交通、化工和通讯等领域得到广泛的应用。然而，由于结构原因导致其总体散热能力不佳，这使得其在部分领域的应用受到了限制。[0004]点阵夹芯结构是由哈弗大学的Evans教授、剑桥大学的Ashby教授及MIT的Gibson教授等人提出的一种新型结构，它是通过模拟分子点阵构型而设计出来的含静定/静不定多孔有序微结构的仿生结构，类似于现有技术中的空间网架的缩小版。这类结构中“truss”的长度一般在10mm-100mm。该结构具有超轻、比刚度高、比强度大可控等优化设计能力以及吸能、降噪、隔热、制动、优良得散热性能等多功能性。目前，一些研究者提出了点阵材料的多种拓扑结构，主要包括四面体型