CN108950282B - 一种含有微孔的铝合金的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含有微孔的铝合金的制备方法，属于铝合金加工领域。所述制备方法包括：将铝加热并熔化后，得到液态铝；在空气相对湿度为80～100％的条件下，将液态铝氧化成氧化铝碎片；将氧化铝碎片粉碎并收集粒径为10μm以下的粉末，得到氧化铝粉末；将氢气和惰性气体混合，得到混合气体；将氧化铝粉末与混合气体混合后，通入熔化的液态铝原料中，并进行搅拌，使氧化铝粉末均匀分布在液态铝原料中，冷却后，得到含有微孔的铝合金。该方法制备的铝合金中有许多均匀分布的且具有光滑内壁的球状孔或近似球的微孔，这些微孔使得含有微孔的铝合金能够具有透气、透油或透水的功能，且该制备过程中对环境没有污染，能够大规模生产。

Description

一种含有微孔的铝合金的制备方法

技术领域

本发明涉及铝合金加工领域，特别涉及一种含有微孔的铝合金的制备方法。

背景技术

含有微孔的铝合金是铝合金新材料研究的一个方向。在某些领域中需要采用含有微孔的铝合金，利用含有微孔的铝合金上的微孔可实现透气、透油或透水的目的，目前对于该类有微孔的铝合金的加工方法是通过化学试剂腐蚀铝合金，使铝合金上产生微孔，该方法对环境有污染，不利于含微孔的铝合金的大规模生产。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种含有微孔的铝合金的制备方法。所述技术方案如下：

本发明提供了一种含有微孔的铝合金的制备方法，所述制备方法包括：

将铝加热并熔化后，得到液态铝；

在空气相对湿度为80～100％的条件下，将所述液态铝氧化成氧化铝碎片；

将所述氧化铝碎片粉碎并收集粒径为10μm以下的粉末，得到氧化铝粉末；

将氢气和惰性气体混合，得到混合气体；

将所述氧化铝粉末与所述混合气体混合后，通入熔化的液态铝原料中，并进行搅拌，使所述氧化铝粉末均匀分布在所述液态铝原料中，冷却后，得到所述含有微孔的铝合金。

具体地，所述氧化铝粉末与所述液态铝原料的重量百分比为0.01～0.1％。

具体地，所述惰性气体为氦气或氩气。

具体地，将所述氧化铝粉末与所述混合气体混合后，通入装有液态铝原料的熔炼炉中，搅拌时，所述熔炼炉内的压强为0.15～0.4MPa。

进一步地，所述制备方法还包括：向所述熔炼炉中通入惰性气体，使所述熔炼炉内的空气排出后，再将所述氧化铝粉末与所述混合气体通入所述熔炼炉中。

进一步地，所述熔炼炉内的氢气的浓度为1％。

具体地，搅拌结束后，缓慢释放所述熔炼炉内的压强至所述熔炼炉内的压强为常压。

具体地，所述搅拌的时间为8～12min。

具体地，所述收集粒径为10μm以下的粉末的方法包括：通过鼓风机或旋风机吹粉碎后的所述氧化铝碎片，收集吹起的粉末，得到所述氧化铝粉末。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例提供了一种含有微孔的铝合金的制备方法，本发明制备的氧化铝粉末在空气相对湿度为80～100％的条件下制备，该条件下能够使得氧化铝粉末的表面酥松多孔，使该氧化铝粉末具有良好的吸附活性，将氧化铝粉末与氢气混合，使氧化铝粉末能够作为载氢剂吸附氢离子，可实现运载氢离子的作用，在搅拌过程中，可将载有氢离子的氧化铝粉末均匀分布在液态铝原料中，待液态铝原料冷却后形成固态的铝合金，氢离子在固态的铝合金中的溶解度急剧下降，使得氢离子析出形成氢气气泡，但此时液态铝已经形成固态的铝合金，气泡来不急逃逸就被固定在铝合金中，并在该铝合金中形成许多均匀分布的且具有光滑内壁的球状孔或近似球的微孔，这些微孔使得铝合金成品能够具有透气、透油或透水的功能，且该制备过程中对环境没有污染，能够大规模生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的含有微孔的铝合金的制备方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种含有微孔的铝合金的制备方法，如图1所示，该制备方法包括：

步骤1：将铝加热并熔化后，得到液态铝；

步骤2：在空气相对湿度为80～100％的条件下，将液态铝氧化成氧化铝碎片；

步骤3：将氧化铝碎片粉碎并收集粒径为10μm以下的粉末，得到氧化铝粉末；

步骤4：将氢气和惰性气体混合，得到混合气体；

步骤5：将氧化铝粉末与混合气体混合后，通入熔化的液态铝原料中，并进行搅拌，使氧化铝粉末均匀分布在液态铝原料中，冷却后，得到含有微孔的铝合金。该含有微孔的铝合金中的微孔的孔径在0.1mm以下。其中，液态铝原料可以采用铝加热并熔化后所得，也可以在步骤1时多熔化一些铝，然后一部分用于制备氧化铝粉末，一部分作为液态铝原料。

具体地，氧化铝粉末与液态铝原料的重量百分比可以为0.01～0.1％。当氧化铝粉末与液态铝原料的重量百分比为0.01％时，含有微孔的铝合金的孔隙率为1％，当氧化铝粉末与液态铝原料的重量百分比为0.1％时，含有微孔的铝合金的孔隙率为15％。在实现时，氧化铝粉末与液态铝原料的重量百分比可根据含有微孔的铝合金的孔隙率的需求进行调整。

进一步地，熔炼炉内的氢气的浓度可以为1％。氢气的浓度为1％(安全规范值)能够保证该制备方法在安全的环境下进行。

具体地，惰性气体可以为氦气或氩气。通过改变惰性气体的通入量可以时刻保证氢气的浓度始终是1％，这样能够避免氢气的浓度过大，从而防止爆炸。

具体地，将氧化铝粉末与混合气体混合后，通入装有液态铝原料的熔炼炉中，搅拌时，熔炼炉内的压强可以为0.15～0.4MPa。通过增加熔炼炉内的压强，可以缩短搅拌时间，提高制备效率。

进一步地，该制备方法还可以包括：向熔炼炉中通入惰性气体，使熔炼炉内的空气排出后，再将氧化铝粉末与混合气体通入熔炼炉中。这样能够避免熔炼炉内因存在氧气而有爆炸的危险，从而提高了熔炼炉的安全性。其中，惰性气体可以为氦气或氩气。

具体地，搅拌结束后，缓慢释放熔炼炉内的压强至熔炼炉内的压强为常压。缓慢释放熔炼炉内的压强可以使熔炼炉具有较高的安全性。在实现时，熔炼炉内的压强释放速度可以为0.4～0.6MPa/h。

具体地，搅拌结束后，可以从熔炼炉的底部的排放口排放液态铝制成铝合金成品，只要保持液态铝一直高于排放口的顶部就可以保证熔炼炉的安全，这样就可以不必等熔炼炉内的压强降为常压再排放液态铝，从而提高了生产效率。

具体地，搅拌的时间可以为8～12min。这样能够保证氧化铝粉末均匀地分布在液态铝原料中。

具体地，收集粒径为10μm以下的粉末的方法包括：通过鼓风机或旋风机吹粉碎后的氧化铝碎片，收集吹起的粉末，得到氧化铝粉末。

具体地，氧化铝碎片可以通过粉碎机进行粉碎。

本发明实施例提供了一种含有微孔的铝合金的制备方法，本发明制备的氧化铝粉末在空气相对湿度为80～100％的条件下制备，该条件下能够使得氧化铝粉末的表面酥松多孔，使该氧化铝粉末具有良好的吸附活性，将氧化铝粉末与氢气混合，使氧化铝粉末能够作为载氢剂吸附氢离子，可实现运载氢离子的作用，在搅拌过程中，可将载有氢离子的氧化铝粉末均匀分布在液态铝原料中，待液态铝原料冷却后形成固态的铝合金，氢离子在固态的铝合金中的溶解度急剧下降，使得氢离子析出形成氢气气泡，但此时液态铝已经形成固态的铝合金，气泡来不急逃逸就被固定在铝合金中，并在该铝合金中形成许多均匀分布的且具有光滑内壁的球状孔或近似球的微孔，这些微孔使得铝合金成品能够具有透气、透油或透水的功能，且该制备过程中对环境没有污染，能够大规模生产。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种含有微孔的铝合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

将铝加热并熔化后，得到液态铝；

在空气相对湿度为80～100％的条件下，将所述液态铝氧化成氧化铝碎片；

将所述氧化铝碎片粉碎并收集粒径为10μm以下的粉末，得到氧化铝粉末；

将氢气和惰性气体混合，得到混合气体；

将所述氧化铝粉末与所述混合气体混合后，通入熔化的液态铝原料中，并进行搅拌，使所述氧化铝粉末均匀分布在所述液态铝原料中，所述氧化铝粉末与所述液态铝原料的重量百分比为0.01～0.1％，冷却后，得到所述含有微孔的铝合金。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氦气或氩气。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述氧化铝粉末与所述混合气体混合后，通入装有液态铝原料的熔炼炉中，搅拌时，所述熔炼炉内的压强为0.15～0.4MPa。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：向所述熔炼炉中通入惰性气体，使所述熔炼炉内的空气排出后，再将所述氧化铝粉末与所述混合气体通入所述熔炼炉中。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述熔炼炉内的氢气的浓度为1％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，搅拌结束后，缓慢释放所述熔炼炉内的压强至所述熔炼炉内的压强为常压。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的时间为8～12min。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述收集粒径为10μm以下的粉末的方法包括：通过鼓风机或旋风机吹粉碎后的所述氧化铝碎片，收集吹起的粉末，得到所述氧化铝粉末。