專利名稱：制備泡沫金屬的含鹽石膏模料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種鑄造技術(shù)領(lǐng)域的模料，尤其是一種制備泡沫金屬的含鹽石膏模料。
背景技術(shù)：
泡沫金屬是近年來發(fā)展較快的一種新型的多孔功能材料。由于其密度小、孔隙率高、比表面積大和金屬特質(zhì)，具有優(yōu)良的消音、減震、過濾、換熱等性能，在電子、通訊、環(huán)保、能源、機(jī)械、化工、建筑和交通工具等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。因而受到了國內(nèi)外的重視，尤其在日美等國發(fā)展較快，已有工業(yè)應(yīng)用的報(bào)道。對(duì)泡沫金屬制備工藝的研究，主要集中于發(fā)泡法和鑄造法等，并已取得了較大的進(jìn)展。但是，發(fā)泡法對(duì)于孔的大小、形狀和均勻性等難于控制，且主要用于低熔點(diǎn)的金屬泡沫的制備；鑄造法存在著制備模料材料的選擇、配方和制備技術(shù)難題，所以一直沒有實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，王錄才等人在《鑄造》(1999，(1)8-10)上發(fā)表的“模料鑄造法通孔泡沫鋁制備工藝研究”一文中，介紹了采用聚氨酯海綿做母體材料，a-半水石膏、填料A和添料B做石膏模料，該配方的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉，孔結(jié)構(gòu)均勻可控，缺點(diǎn)是石膏型清理困難，特別是內(nèi)部孔洞處清理更為困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種制備泡沫金屬的含鹽石膏模料，使其在金屬液澆入多孔石膏型后清理石膏型變得更容易。本發(fā)明在石膏中混了鹽，石膏是非水溶性的，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在成型后的泡沫金屬內(nèi)部孔洞處石膏非常不容易清除，在石膏中加入了可溶性鹽后，由于鹽遇水溶解，石膏型就潰散了，這樣就容易清理了。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明所述的制備泡沫金屬的含鹽石膏模料配方，其組分及重量百分比為10％～40％氯化鈉，20～35％水，1％～5％氯化鉀，0.1％～1％乙醇，余量為石膏。
本發(fā)明的優(yōu)選配方為20％～40％氯化鈉，20～35％水，1％～5％氯化鉀，0.5％乙醇，余量為石膏。該優(yōu)選配方清除清理石膏型時(shí)間短，表面質(zhì)量好。
本發(fā)明一種制備泡沫金屬的含鹽石膏模料配方是通過以下方法制備的先將混合鹽氯化鈉和氯化鉀加入水中溶解，然后加入石膏，一邊加石膏一邊攪拌，同時(shí)加入乙醇，待攪拌均勻后，將石膏漿料倒入一定形狀的容器中；容器中事先裝入不同孔結(jié)構(gòu)的三維網(wǎng)狀泡沫海綿材料做母體材料，在倒入石膏漿料同時(shí)對(duì)容器施加振動(dòng)，待石膏硬化后，放在烘干箱中50℃～100℃保溫1小時(shí)，然后升溫到250℃～300℃保溫3小時(shí)，最后在550℃燒結(jié)3小時(shí)，使模料硬化并使泡沫海綿完全氣化分解，制得的含鹽石膏模料就可以用于澆注金屬液。
本發(fā)明以石膏做模料骨架，因?yàn)槭嘤鏊蟀l(fā)生化學(xué)反應(yīng)硬化且耐高溫，具有較高的強(qiáng)度和剛度；但是石膏在硬化過程中會(huì)發(fā)生體積的膨脹，在高溫下相變分解喪失結(jié)晶水，體積又發(fā)生收縮，容易產(chǎn)生裂紋，所以加入可溶性混合鹽氯化鈉和氯化鉀作為緩凝劑，緩減石膏硬化過程中的硬化速度、體積膨脹速度和高溫相變分解過程中的收縮與裂紋傾向，同時(shí)增加石膏的強(qiáng)度、剛度和骨架厚度，由于是可溶性混合鹽，所以在金屬液澆入多孔石膏型后清理石膏型變得更容易；同時(shí)加入氯化鈉和氯化鉀，是為了降低混合鹽的熔點(diǎn)，便于石膏型的燒結(jié)；加入乙醇的作用是在清理過程中使水分容易揮發(fā)，同時(shí)也緩減石膏硬化過程中的的硬化速度、體積膨脹速度和高溫相變分解過程中的收縮與裂紋傾向。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在石膏中混了鹽，使金屬液澆入多孔石膏型后清理石膏型變得更容易，同時(shí)含鹽石膏模料成本低廉，生產(chǎn)效率高，工藝簡(jiǎn)單，易于清理，適用范圍廣，可以制備泡沫鎂、泡沫鋁、泡沫鎳、泡沫銅等。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合本發(fā)明的內(nèi)容提供以下實(shí)施例實(shí)施例1含鹽石膏模料配方的組分及重量百分比為10％氯化鈉，35％水，5％氯化鉀，其余為石膏。含鹽石膏模料的制備方法為(1)按照上述成分準(zhǔn)備材料，先將混合鹽氯化鈉和氯化鉀加入水中溶解，然后加入石膏，一邊加石膏一邊攪拌；(2)待攪拌均勻后，將石膏漿料倒入容器中；容器中事先裝入不同孔結(jié)構(gòu)的三維網(wǎng)狀泡沫海綿材料做母體材料，在倒入石膏漿料同時(shí)對(duì)容器施加振動(dòng)(3)石膏硬化后，放在烘干箱中50℃保溫1小時(shí)，然后升溫到250℃保溫3小時(shí)，最后在550℃燒結(jié)3小時(shí)，使模料硬化并使泡沫海綿完全氣化分解，制得的含鹽石膏模料就可以用于澆注金屬液。本發(fā)明含鹽石膏模料配方，在超聲波中清理，32分鐘后完全清除，泡沫金屬表面質(zhì)量良好，對(duì)比實(shí)驗(yàn)的無鹽石膏模料同樣在超聲波中清理，1小時(shí)后還有硬塊剩余。
實(shí)施例2含鹽石膏模料配方的組分及重量百分比為40％氯化鈉，30％水，1％氯化鉀，0.1％乙醇，其余為石膏。含鹽石膏模料的制備方法為(1)按照上述成分準(zhǔn)備材料，先將混合鹽氯化鈉和氯化鉀加入水中溶解，然后加入石膏，一邊加石膏一邊攪拌；(2)待攪拌均勻后，將石膏漿料倒入容器中；容器中事先裝入不同孔結(jié)構(gòu)的三維網(wǎng)狀泡沫海綿材料做母體材料，在倒入石膏漿料同時(shí)對(duì)容器施加振動(dòng)；(3)石膏硬化后，放在烘干箱中100℃保溫1小時(shí)，然后升溫到260℃保溫3小時(shí)，最后在550℃燒結(jié)3小時(shí)，使模料硬化并使泡沫海綿完全氣化分解，制得的含鹽石膏模料就可以用于澆注金屬液。本發(fā)明含鹽石膏模料配方，在超聲波中清理，30分鐘后完全清除，泡沫金屬表面質(zhì)量較好，對(duì)比實(shí)驗(yàn)的無鹽石膏模料同樣在超聲波中清理，1小時(shí)后還有硬塊剩余。
實(shí)施例3含鹽石膏模料配方的組分及重量百分比為30％氯化鈉，20％水，3％氯化鉀，0.3％乙醇，其余為石膏。含鹽石膏模料的制備方法為(1)按照上述成分準(zhǔn)備材料，先將混合鹽氯化鈉和氯化鉀加入水中溶解，然后加入石膏，一邊加石膏一邊攪拌；(2)待攪拌均勻后，將石膏漿料倒入容器中；容器中事先裝入不同孔結(jié)構(gòu)的三維網(wǎng)狀泡沫海綿材料做母體材料，在倒入石膏漿料同時(shí)對(duì)容器施加振動(dòng)；(3)石膏硬化后，放在烘干箱中60℃保溫1小時(shí)，然后升溫到300℃保溫3小時(shí)，最后在550℃燒結(jié)3小時(shí)，使模料硬化并使泡沫海綿完全氣化分解，制得的含鹽石膏模料就可以用于澆注金屬液。本發(fā)明含鹽石膏模料配方，在超聲波中清理，23分鐘后完全清除，泡沫金屬表面質(zhì)量較好，對(duì)比實(shí)驗(yàn)的無鹽石膏模料同樣在超聲波中清理，1小時(shí)后還有硬塊剩余。
實(shí)施例4含鹽石膏模料配方的組分及重量百分比為30％氯化鈉，25％水，3％氯化鉀，0.5％乙醇，其余為石膏。含鹽石膏模料的制備方法為(1)按照上述成分準(zhǔn)備材料，先將混合鹽氯化鈉和氯化鉀加入水中溶解，然后加入石膏，一邊加石膏一邊攪拌；(2)待攪拌均勻后，將石膏漿料倒入容器中；容器中事先裝入不同孔結(jié)構(gòu)的三維網(wǎng)狀泡沫海綿材料做母體材料，在倒入石膏漿料同時(shí)對(duì)容器施加振動(dòng)；(3)石膏硬化后，放在烘干箱中60℃保溫1小時(shí)，然后升溫到260℃保溫3小時(shí)，最后在550℃燒結(jié)3小時(shí)，使模料硬化并使泡沫海綿完全氣化分解，制得的含鹽石膏模料就可以用于澆注金屬液。本發(fā)明含鹽石膏模料配方，在超聲波中清理，20分鐘后完全清除，泡沫金屬表面質(zhì)量較好，對(duì)比實(shí)驗(yàn)的無鹽石膏模料同樣在超聲波中清理，1小時(shí)后還有硬塊剩余。
權(quán)利要求
1.一種制備泡沫金屬的含鹽石膏模料，其特征在于，包含的組分及重量百分比為10％～40％氯化鈉，20～35％水，1％～5％氯化鉀，0.1％～1％乙醇，其余為石膏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備泡沫金屬的含鹽石膏模料，其特征是，組分及重量百分比為20％～40％氯化鈉，20～35％水，1％～5％氯化鉀，0.5％乙醇，其余為石膏。
全文摘要
一種鑄造技術(shù)領(lǐng)域的制備泡沫金屬的含鹽石膏模料，各成分及重量百分比為10％～40％氯化鈉，20～35％水，1％～5％氯化鉀，0.1％～1％乙醇，其余為石膏。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在石膏中混了鹽，使金屬液澆入多孔石膏型后清理石膏型變得更容易，同時(shí)含鹽石膏模料成本低廉，生產(chǎn)效率高，工藝簡(jiǎn)單，易于清理，適用范圍廣，可以制備泡沫鎂、泡沫鋁、泡沫鎳、泡沫銅等。
文檔編號(hào)B22C1/00GK1730194SQ200510029070
公開日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2005年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月25日
發(fā)明者王渠東, 吳昀, 陳勇軍 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)