專利名稱：一種泡沫金屬的制造裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一種泡沫金屬的制造裝置，屬于泡沫金屬制造技術領域。
背景技術：
泡沫金屬指孔隙度達到90%以上，具有一定強度和剛度的多孔金屬。泡沫金屬孔隙含量高，孔隙直徑可達至毫米級。它的透氣性很高，幾乎都是連通孔，孔隙表面積大，材料容重很小。泡沫金屬的制備有發(fā)泡法和電鍍法，前者通過向熔體金屬添加發(fā)泡劑制得泡沫金屬；后者通過電沉積工藝在聚氨酯泡沫塑料骨架上復制成泡沫金屬。已實用的泡沫金屬有里、堡及其合金。泡沫鋁及其合金質(zhì)輕，具有吸音、隔熱、減振、吸收沖擊能和電磁波等特性，適用于導彈、飛行器和其回收部件的沖擊保護層，汽車緩沖器及潛艇制造技術領域。粉末冶金法制造泡沫金屬，是在粉末中加入發(fā)泡劑(如NH4Cl),燒結(jié)時發(fā)泡劑揮發(fā)，留下孔隙。用電化學沉積法可以制得規(guī)則形狀孔隙、孔隙率高達95%的泡沫金屬，包括以Cu， Ni，NiCrFe, ZnCu, NiCu, NiCrff, NiFe等金屬和合金為骨架的泡沫材料。將電化學沉積在多孔體上的金屬，經(jīng)燒結(jié)使沉積組分連接成整體。強度達到要求的高孔隙泡沫金屬，孔隙利用率高，使用中可以填充更多的物質(zhì)(如催化齊U、電解質(zhì)等)。泡沫金屬在石油化工、航空航天、環(huán)保中用于制造凈化、過濾、催化支架、電極等裝置。含有泡沫狀氣孔的金屬材料。與一般燒結(jié)多孔金屬相比，泡沫金屬的氣孔率更高， 孔徑尺寸較大，可達7毫米。由于泡沫金屬是由金屬基體骨架連續(xù)相和氣孔分散相或連續(xù)相組成的兩相復合材料，因此其性質(zhì)取決于所用金屬基體、氣孔率和氣孔結(jié)構(gòu)，并受制備工藝的影響。通常，泡沫金屬的力學性能隨氣孔率的增加而降低，其導電性、導熱性也相應呈指數(shù)關系降低。當泡沫金屬承受壓力時，由于氣孔塌陷導致的受力面積增加和材料應變硬化效應，使得泡沫金屬具有優(yōu)異的沖擊能量吸收特性。但現(xiàn)有的粉末冶金制造泡沫金屬的方法，由于受燒結(jié)條件的限制，不適合制造細長物品。電鍍法通過電沉積工藝在聚氨酯泡沫塑料骨架上復制成泡沫金屬，制品的物理性能較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服現(xiàn)有技術存在的不足，所要解決的技術問題是提供一種可以制造細長金屬泡沫，物理性能好的泡沫金屬制造裝置。為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案為一種泡沫金屬的制造裝置，包括坩堝、第一加熱陶瓷板、第二加熱陶瓷板、第三加熱陶瓷板、第一厚銅板、第二厚銅板、第一電磁鐵、第二電磁鐵、壓力蓋及攪拌器，所述坩堝為不銹鋼密閉壓力容器，坩堝形狀為長方體，所述坩堝的底部設置有第一加熱陶瓷板，坩堝的四周設置有第二加熱陶瓷板，第三加熱陶瓷板，第一厚銅板，第二厚銅板，所述第二加熱陶瓷板與第三加熱陶瓷板的位置對稱設置，所述第一厚銅板與第二厚銅板的位置對稱設置；所述第二加熱陶瓷板外側(cè)設置有第一電磁鐵，第三加熱陶瓷板外側(cè)設置有第二電磁鐵，所述第一厚銅板和第二厚銅板上均勻設置有多個電極；
所述坩堝的上方設置有壓力蓋，所述壓力蓋兩側(cè)設置有充氣孔和排氣孔，所述充氣孔通過導氣管與充氣泵連接，壓力蓋兩端的下方各固定有一個攪拌器。所述第一加熱陶瓷板、第二加熱陶瓷板和第三加熱陶瓷板內(nèi)部均設置有加熱電阻絲。所述第一厚銅板和第二厚銅板內(nèi)側(cè)鍍有金屬鎳，與坩堝相接觸，所述第一厚銅板和第二厚銅板外側(cè)各設置有一個第四陶瓷板，所述第一厚銅板和第二厚銅板上的電極均置于第四陶瓷板外側(cè)。所述壓力蓋為四周厚中間薄的不銹鋼材料。所述坩堝中充入的氣體為氮氣，或為氬氣，或為空氣。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比所具有有益效果為本發(fā)明中采用電磁場和電流交互作用產(chǎn)生安培力，抵消了金屬材料的重力，減少向金屬溶液中添加添加劑，提高泡沫金屬的質(zhì)量，并且本發(fā)明中所需要的金屬熔體的黏度低，發(fā)泡更容易，得到的泡沫金屬性能更好。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的A-A剖視圖。圖中1為坩堝，2為第一加熱陶瓷板，3為第二加熱陶瓷板3，4為第三加熱陶瓷板，5為第一厚銅板，6為第二厚銅板，7為第一電磁鐵，8為第二電磁鐵，9為壓力蓋，10為攪拌器，11為第四陶瓷板。
具體實施例方式如圖1、圖2所示，1、一種泡沫金屬的制造裝置，包括坩堝1、第一加熱陶瓷板2、 第二加熱陶瓷板3、第三加熱陶瓷板4、第一厚銅板5、第二厚銅板6、第一電磁鐵7、第二電磁鐵8、壓力蓋9及攪拌器10，所述坩堝1為不銹鋼密閉壓力容器，坩堝1形狀為長方體，所述坩堝1的底部設置有第一加熱陶瓷板2，坩堝1的四周設置有第二加熱陶瓷板3，第三加熱陶瓷板4，第一厚銅板5，第二厚銅板6，所述第二加熱陶瓷板3與第三加熱陶瓷板4的位置對稱設置，所述第一厚銅板5與第二厚銅板6的位置對稱設置；所述第二加熱陶瓷板3外側(cè)設置有第一電磁鐵7，第三加熱陶瓷板4外側(cè)設置有第二電磁鐵8，所述第一厚銅板5和第二厚銅板6上均勻設置有多個電極；
所述坩堝1的上方設置有壓力蓋9，所述壓力蓋9兩側(cè)設置有充氣孔和排氣孔，所述充氣孔通過導氣管與充氣泵連接，壓力蓋9兩端的下方各固定有一個攪拌器10。所述第一加熱陶瓷板2、第二加熱陶瓷板3和第三加熱陶瓷板4內(nèi)部均設置有加熱電阻絲9。
所述第一厚銅板5和第二厚銅板6內(nèi)側(cè)鍍有金屬鎳，與坩堝1相接觸，所述第一厚銅板5和第二厚銅板6外側(cè)各設置有一個第四陶瓷板11，所述第一厚銅板5和第二厚銅板 6上的電極均置于第四陶瓷板11外側(cè)。所述壓力蓋9為四周厚中間薄的不銹鋼材料。所述坩堝1中充入的氣體為氮氣，或為氬氣，或為空氣。本發(fā)明操作時，按以下步驟操進行
第一步，向坩堝1加入金屬材料，同時加熱第一加熱陶瓷板2、第二加熱陶瓷板3和第三加熱陶瓷板4，加熱坩堝1 ；
第二步，待坩堝1的溫度加熱到660 680°C，坩堝1內(nèi)金屬材料融化成液體溶液，停止加熱，保溫；
第三步，將第一電磁鐵7和第二電磁鐵8通電，產(chǎn)生磁場，所述第一電磁鐵7為N極，第二電磁鐵8為S極；
第四步，將第一厚銅板5與第二厚銅板6通電，使第一厚銅板5與第二厚銅板6之間產(chǎn)生電流，所述第一厚銅板5為正極，第二厚銅板6為負極；
第五步，蓋上壓力蓋9，同時充氣泵向坩堝1中充入氣體，所述壓力蓋9兩側(cè)下方的攪拌器10開始攪拌，攪拌器10先快速攪拌，然后逐漸減慢；
第六步，待坩堝1內(nèi)的金屬溶液產(chǎn)生均勻泡沫后，拆開第二加熱陶瓷板3、第三加熱陶瓷板4和第四陶瓷板11，使金屬溶液快速冷卻。本發(fā)明中所用的金屬材料為鋁，壓力蓋9的排氣孔上設置有排氣閥和安全閥，當坩堝1內(nèi)壓力達到一定壓力值時，排氣閥排氣降壓，排氣閥和安全閥與市場上壓力鍋上的安全閥和排氣閥相同；#堝1四周的陶瓷板均為可拆卸陶瓷板，方便坩堝1的快速冷卻。本發(fā)明中磁場和電流交互作用產(chǎn)生安培力，已知磁場方向和電流方向根據(jù)左手定則，安培力方向與金屬材料重力方向相反，抵消掉金屬材料的重力，通過向溶液中充入氣體產(chǎn)生氣泡發(fā)泡，不用向金屬溶液中添加&H2、CaH2等添加劑，提高了泡沫金屬的質(zhì)量。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
權利要求
1.一種泡沫金屬的制造裝置，包括坩堝(10)、第一加熱陶瓷板(2)、第二加熱陶瓷板 (3)、第三加熱陶瓷板(4)、第一厚銅板(5)、第二厚銅板(6)、第一電磁鐵(7)、第二電磁鐵 (8)、壓力蓋(9)及攪拌器(10)，其特征在于所述坩堝(1)為不銹鋼密閉壓力容器，坩堝(1) 形狀為長方體，所述坩堝(1)的底部設置有第一加熱陶瓷板(2)，坩堝(1)的四周設置有第二加熱陶瓷板(3)，第三加熱陶瓷板(4)，第一厚銅板(5)，第二厚銅板(6)，所述第二加熱陶瓷板(3)與第三加熱陶瓷板(4)的位置對稱設置，所述第一厚銅板(5)與第二厚銅板(6)的位置對稱設置；所述第二加熱陶瓷板(3)外側(cè)設置有第一電磁鐵(7)，第三加熱陶瓷板(4) 外側(cè)設置有第二電磁鐵(8)，所述第一厚銅板(5)和第二厚銅板(6)上均勻設置有多個電極；所述坩堝(1)的上方設置有壓力蓋(9)，所述壓力蓋(9)兩側(cè)設置有充氣孔和排氣孔， 所述充氣孔通過導氣管與充氣泵連接，壓力蓋(9)兩端的下方各固定有一個攪拌器(10)。
2.根據(jù)權利要求1所述一種泡沫金屬的制造裝置，其特征在于所述第一加熱陶瓷板 (2)、第二加熱陶瓷板(3)和第三加熱陶瓷板(4)內(nèi)部均設置有加熱電阻絲(9)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述一種泡沫金屬的制造裝置，其特征在于所述第一厚銅板 (5)和第二厚銅板(6)內(nèi)側(cè)鍍有金屬鎳，與坩堝(1)相接觸，所述第一厚銅板(5)和第二厚銅板(6)外側(cè)各設置有一個第四陶瓷板(11)，所述第一厚銅板(5)和第二厚銅板(6)上的電極均置于第四陶瓷板(11)外側(cè)。
4.根據(jù)權利要求3所述一種泡沫金屬的制造裝置，其特征在于所述壓力蓋(9)為四周厚中間薄的不銹鋼材料。
5.根據(jù)權利要求4所述一種泡沫金屬的制造方法，其特征在于所述坩堝(1)中充入的氣體為氮氣，或為氬氣，或為空氣。
全文摘要
本發(fā)明一種泡沫金屬的制造裝置，屬于泡沫金屬制造技術領域，所要解決的技術問題是提供一種可以制造細長金屬泡沫，物理性能好的泡沫金屬制造裝置，所采用的技術方案為坩堝為不銹鋼密閉壓力容器，坩堝形狀為長方體，坩堝的底部設置有第一加熱陶瓷板，坩堝的四周設置有第二加熱陶瓷板，第三加熱陶瓷板，第一厚銅板，第二厚銅板，所述第二加熱陶瓷板與第三加熱陶瓷板的位置對稱設置，第一厚銅板與第二厚銅板的位置對稱設置；第二加熱陶瓷板外側(cè)設置有第一電磁鐵，第三加熱陶瓷板外側(cè)設置有第二電磁鐵，第一厚銅板和第二厚銅板上均勻設置有多個電極，本發(fā)明主要用于泡沫金屬的制作。
文檔編號C22C1/08GK102534287SQ20121002997
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月11日 優(yōu)先權日2012年2月11日
發(fā)明者馮卓群 申請人:馮卓群