界面冶金結合泡沫鋁板材及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種多孔金屬泡沫鋁板材制備技術領域，特別是涉及一種界面冶金結合泡沫鋁三明治結構板材及其制備方法。
【背景技術】
[0002]泡沫鋁板材作為一種新型材料板材已經在眾多領域得到推廣應用，尤其是泡沫鋁三明治結構復合板材，因其具有質量輕、強度高、隔熱、不燃燒、耐高溫、抗電磁干擾等良好的物理、機械性能，可做吸音、結構件等使用，廣泛應用于汽車制造業、軌道交通、航空航天等領域，同時具有芯部性能各向同性、成本低等優勢。
[0003]現有技術中，制造泡沫鋁三明治結構板材的方法主要有以下幾種:其一是膠粘結合法，這種方法主要依賴膠粘劑的粘質特性，將致密金屬板、纖維增強板等材料與泡沫鋁金屬復合，在高溫或特殊環境下，粘接劑失活老化，對材料性能影響較大，應用中受到很大限制，目前主要用于理石等非金屬面層板材的制備；其二是采用軋制-粉末冶金法，申請公布號CN104690275A的中國發明專利申請公開了一種泡沫鋁三明治結構的制備方法，該方法根據所需的泡沫鋁芯合金成分，將鋁粉和其他合金元素粉等材料按一定比例混合后放置于兩塊面板之間，隨后在適當的溫度下加熱至復合板的芯部熔融，發泡劑分解出氣體使鋁熔體發泡，得到泡沫鋁芯三明治結構。這種方法受致密度的影響較大，且很難應用于大規模生產；其三是采用焊接制備泡沫鋁三明治結構板材，申請公布號CN103286404A的中國發明專利申請公開了一種泡沫鋁三明治結構材料的制備方法，該方法將釬料與釬劑混合制成粘稠狀，涂覆在泡沫鋁與鋁板的待焊面上組裝成待焊結構，整體干燥后，在保護氣氛下進行爐內釬焊，得到泡沫鋁三明治結構材料，當焊接預處理不當，或選用焊劑與焊材不當，造成焊接不緊密，影響板材性能。軋制-粉末冶金法和焊接法生產的泡沫鋁三明治結構板材界面穩定性差，工藝裝備復雜。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是提供一種通過界面冶金結合形成蒙皮與芯層一體結構的泡沫鋁夾芯板；本發明要解決的另一個技術問題是提供一種通過界面冶金結合形成蒙皮與芯層一體結構的泡沫鋁夾芯板的制備方法。
[0005]本發明一種界面冶金結合泡沫鋁板材的技術方案是:包括泡沫鋁芯層，其特征在于，在所述泡沫鋁芯層上為均勻的蒙皮層，所述蒙皮層為泡沫鋁芯層基體熔融后形成的致密鋁板。
[0006]進一步的改進:所述蒙皮層厚度為0.5mm?2mm ;所述泡沫銷芯層厚度為5mm?380mmo
[0007]本發明界面冶金結合泡沫鋁板制備方法的技術方案是:包括以下步驟:
[0008]a.選料:選擇適當密度、孔隙率和厚度的泡沫鋁板材作為芯層材料；
[0009]b.預處理:對選擇后的泡沫鋁芯層板材進行去毛刺和表面清潔處理；
[0010]C.界面加熱:將預處理后的泡沫鋁芯層板材準備進行處理的面置于界面加熱爐的界面加熱平臺之上加熱；
[0011]d.加壓形成蒙皮層:將限位塊置于正在加熱的泡沫鋁芯層板材之上，通過壓力機械對限位塊均勻施加靜壓力，在泡沫鋁芯層板材表面形成與芯層一體的蒙皮層；
[0012]e.拋光:對成型的界面冶金結合泡沫鋁板材表面進行拋光處理；
[0013]f.切邊:對拋光完成的界面冶金結合泡沫鋁板材進行切邊處理。
[0014]進一步的改進:所述界面加熱溫度為1150?1250°C ;所述加壓靜壓力1.0?5.0Mpa0
[0015]本發明的有益效果是:采用界面冶金方法，選擇一定密度和厚度的泡沫鋁板，在不改變泡沫鋁本身孔隙結構的前提下，通過對泡沫鋁芯層加熱、加壓，使泡沫鋁表面形成致密金屬蒙皮層，泡沫鋁芯部和泡沫鋁界面蒙皮為共熔體，實現了蒙皮與芯層一體結構，提高了泡沫鋁板夾心結構板材性能的穩定性，并保持了泡沫鋁三明治結構的優良特性。同時具有工藝裝備簡單，適合批量化生產的特點。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明界面冶金結合泡沫鋁板材剖面示意圖；
[0017]圖2為本發明界面冶金結合泡沫鋁板材制備方法示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。
[0019]如圖1所示，界面冶金結合泡沫鋁板3包括泡沫鋁芯層2，在所述泡沫鋁芯層2上為均勻的蒙皮層1，所述蒙皮層I為泡沫鋁芯層2基體熔融后形成的致密鋁板。所述蒙皮層I可以在泡沫鋁芯層2板材的一面形成，也可以在泡沫鋁芯層2板材的兩面形成。所述泡沫鋁芯2密度為0.15?1.0g/cm3、厚度為5mm?380mm孔隙率均勻的板材。所述蒙皮層I厚度為0.5mm?2mm。
[0020]如圖2所示，蒙皮通過以下步驟形成:選擇適當密度、孔隙率和厚度的泡沫鋁板材作為芯層材料；對選擇后的泡沫鋁芯層2板材進行去毛刺和表面清潔處理；將預處理后的泡沫鋁芯層2板材準備進行處理的面置于界面加熱爐5的界面加熱平臺4之上加熱；將限位塊6置于正在加熱的泡沫鋁芯層2板材之上，通過壓力機械對限位塊6均勻施加靜壓力F，在泡沫鋁芯層2板材表面形成與芯層一體的蒙皮層I。對成型的界面冶金結合泡沫鋁板材3表面進行拋光處理，還可以進行對拋光處理完的泡沫鋁蒙皮面覆膜加以保護，對拋光完成的界面冶金結合泡沫鋁板材進行切邊處理。
[0021]界面冶金結合泡沫鋁板材制備是重要基礎，可以通過選擇芯層板材的密度、孔隙率、厚度等參數來控制蒙皮厚度。界面加熱溫度控制在1150?1250°C，靜壓力控制在1.0?5.0Mpa，這樣可以更好的控制界面冶金結合泡沫鋁板材蒙皮的均勻性，并不會破壞泡沫鋁芯層泡沫體的結構。泡沫鋁板材表面拋光處理是一個必要的特殊工序，以保證界面冶金板材表面的光整度，達到最低表面粗糙度Ra0.4的要求，拋光過程應該采取強制防護措施，以避免操作過程中的安全事故。還