一种高保温铝合金材料及其制备方法与流程

本发明涉及铝合金材料的，具体涉及一种高保温铝合金材料及其制备方法。

背景技术：

1、铝是产量仅次于钢铁的第二大类金属材料，由于性能好，用途广，需量大，且回收成本低，被誉为“万能金属”。近几十年来，铝合金大致向两个方向发展：一是发展高强度高韧铝合金新材料；二是发展一系列可以满足各种使用条件的民用铝合金材料。因此，在提高铝合金的力学性能上已经做了非常多的研究，但铝合金材料的保温性能一般，无法保证铝合金材料具有较佳的保温性能，且不能在保证铝合金具有耐腐蚀性能较佳、密度小和强度高的同时具有较好的保温性能，目前对此方面的研究也较少，从而大大降低了铝合金材料的应用范围。

技术实现思路

1、要解决的技术问题：针对上述的技术问题，本发明的目的是提供一种高保温铝合金材料及其制备方法，采用复合保温颗粒掺杂进铝合金材料中，复合保温颗粒为多孔陶瓷材料结合莫来石纤维，具有良好的保温效果，能使铝合金材料获得良好的保温性能；复合保温颗粒为多孔陶瓷材料抗压能力差，易裂，本发明以莫来石纤维杂乱地分散在复合多孔陶瓷材中，起到“骨架”支撑作用，从而提高复合保温颗粒的抗压、抗折强度和抗裂性能。

2、技术方案：一种高保温铝合金材料，包括铝合金基体和复合保温颗粒；

3、所述铝合金基材包括以下成分：

4、si为0.6wt.％；

5、mg为0.5-1.5wt.％；

6、zn为0.4wt.％；

7、ce为0.3wt.％；

8、余量为al。

9、进一步的，所述复合保温颗粒和铝合金基体的质量比为(25-35):100。

10、进一步的，复合保温颗粒的粒径为70-100μm。

11、进一步的，所述复合保温颗粒的制备方法如下：

12、步骤1：将莫来石纤维、纳米碳酸钙、低钠硅溶胶和水混合，置于球磨搅拌机中进行球磨搅拌2h，获得浆料；

13、步骤2：取出浆料，置于离心式喷雾干燥机中进行喷雾干燥，获得颗粒；

14、步骤3：将颗粒进行在温度1300-1500℃下烧结后用稀盐酸进行洗涤；

15、步骤4：取出后用纯水洗涤，真空干燥即得复合保温颗粒。

16、进一步的，所述莫来石纤维、纳米碳酸钙、低钠硅溶胶和水的质量比为(10-13):(1-3):1:48。进一步的，所述莫来石纤维的直径为22-40nm、长径比20-80。

17、进一步的，所述球磨搅拌转速为220-250rpm，球料比为3:1。

18、进一步的，所述喷雾干燥条件为：浆料输送速率为100ml/min、离心分散盘转速为15000rpm、干燥热风入口温度为190℃。

19、上述高保温铝合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

20、步骤1：将复合保温颗粒浸泡于硅烷偶联剂kh550溶液中1-2h；

21、步骤2：过滤，干燥；

22、步骤3：与铝合金基材混合熔融，搅拌均匀后冷却固化即得高保温铝合金材料。

23、进一步的，所述硅烷偶联剂kh550溶液为硅烷偶联剂kh550与浓度为90％的乙醇溶液体积比为20:500的混合液。

24、有益效果：

25、1、本发明采用复合保温颗粒掺杂进铝合金材料中，复合保温颗粒为多孔陶瓷材料结合莫来石纤维，具有良好的保温效果，能使铝合金材料获得良好的保温性能。

26、2、复合保温颗粒为多孔陶瓷材料抗压能力差，易裂，本发明以莫来石纤维杂乱地分散在复合多孔陶瓷材中，起到“骨架”支撑作用，从而提高复合保温颗粒的抗压、抗折强度和抗裂性能。

27、3、本发明中采用莫来石纤维，莫来石纤维存在大量微孔结构，当分散于多孔陶瓷材中时形成无数细小密闭孔洞，使其导热系数不会有显著提高。

技术特征：

1.一种高保温铝合金材料，其特征在于，包括铝合金基体和复合保温颗粒；

2.根据权利要求1所述的一种高保温铝合金材料，其特征在于，所述复合保温颗粒和铝合金基体的质量比为(25-35):100。

3.根据权利要求1所述的一种高保温铝合金材料，其特征在于，所述复合保温颗粒的粒径为70-100μm。

4.根据权利要求1所述的一种高保温铝合金材料，其特征在于，所述复合保温颗粒的制备方法如下：

5.根据权利要求4所述的一种高保温铝合金材料，其特征在于，所述莫来石纤维、纳米碳酸钙、低钠硅溶胶和水的质量比为(10-13):(1-3):1:48。

6.根据权利要求4所述的一种高保温铝合金材料，其特征在于，所述莫来石纤维的直径为22-40nm、长径比20-80。

7.根据权利要求4所述的一种高保温铝合金材料，其特征在于，所述球磨搅拌转速为220-250rpm，球料比为3:1。

8.根据权利要求4所述的一种高保温铝合金材料，其特征在于，所述喷雾干燥条件为：浆料输送速率为100ml/min、离心分散盘转速为15000rpm、干燥热风入口温度为190℃。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种高保温铝合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种高保温铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂kh550溶液为硅烷偶联剂kh550与浓度为90％的乙醇溶液体积比为20:500的混合液。

技术总结本发明提供了一种高保温铝合金材料及其制备方法。包括以下步骤：步骤1：将复合保温颗粒浸泡于硅烷偶联剂KH550溶液中1‑2h；步骤2：过滤，干燥；步骤3：与铝合金基材混合熔融，搅拌均匀后冷却固化即得高保温铝合金材料。本发明采用复合保温颗粒掺杂进铝合金材料中，复合保温颗粒为多孔陶瓷材料结合莫来石纤维，具有良好的保温效果，能使铝合金材料获得良好的保温性能；复合保温颗粒为多孔陶瓷材料抗压能力差，易裂，本发明以莫来石纤维杂乱地分散在复合多孔陶瓷材中，起到“骨架”支撑作用，从而提高复合保温颗粒的抗压、抗折强度和抗裂性能。技术研发人员：张建乡,刘健,曹帅受保护的技术使用者：苏州创泰合金材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1