成果介绍










综合其它

多孔金属制备技术

2019-12-04  点击:[]

一、项目简介

多孔金属具有超低密度、高比强度、高比刚度、冲击吸能性、低热导率、低磁导率及良好的阻尼特性等优良性能,因而既可作为轻质结构、减振以及填充介质而广泛应用于航空航天、武器装备和汽车等领域,也可作为功能材料应用于高速公路隔音墙、建筑减噪墙面及电子工业等。多孔金属能将多种优良性能结合在一起,体现出多功能集成性,在结构材料和功能材料领域都能发挥重要的作用,具有广阔的应用前景。

本团队主要采用的如下技术制备多孔金属:熔体发泡法,Gasar法和渗流铸造法。熔体发泡法制备泡沫铝基本原理是将发泡剂均匀分散到具有一定粘度的熔融铝或铝合金中,发泡剂受热分解并释放出气体,气体滞留于粘稠金属熔体中,冷却得到泡沫铝样品Gasar法即金属-气体共晶定向凝固方法,可以利用该工艺所制备出具有选择性取向孔结构的多孔铝,其特殊性能在航天、汽车等众多领域具有广泛用途。渗流铸造法是先将制备预制体放入模具内,然后将金属液渗入到预制块间隙中,最后将预制体溶除,即可得到通孔结构的多孔金属材料,这种方法的优点是结构的设计性和可控性强。

二、应用范围

多孔金属作为一种结构功能一体化材料应用广泛,在航空航天、武器装备、交通运输、节能减排、生物医疗、环境保护等各个领域都发挥重要作用。例如,在交通运输方面,将多孔金属应用在汽车车体或发动机,主要体现在车体减震及减重的效果上,从而达到节约能源,减少大量利用石油能源对环境的污染;由于多孔金属的吸声特性,多孔金属作为一种隔音材料,可作为噪音吸收墙而达到减少环境噪音的目的;利用多孔金属的过滤性能,可对污染的水体、工业生产的废气进行过滤处理,同样可以改善环境污染;利用多孔金属比表面积大这一特点,可以提供给化学催化更好的载体环境,提升化工催化效率;多孔金属可以作为医疗材料,可以对人体损伤的骨骼进行修复和替代;在建筑装修领域,多孔金属同样可以得到应用,同时具备可回收循环利用的优点。

三、 知识产权情况

本团队拥有相关专利和核心技术。

相关专利

一种可控结构闭孔泡沫铝锭的高效连续铸造方法,申请发明专利,201410144077.6

一种电磁搅拌与机械搅拌复合作用的闭孔泡沫铝制备方法,申请发明专利,201110399372.2

四、 规模与投资

本团队可根据不同的用户需要,选择合适的方法制备所需的多孔金属产品。进行试验研发小规模生产,相关设备紧凑简单,大规模生产需要相关大型设备,具体投资成本依据设备规模和当地物价而定。

五、 提供技术的程度和合作方式

本团队研发的各类多孔金属制备技术,工艺成熟度较高,具备一定的经济效益和社会效益。合作方式可采用本团队研究开发,企业应用的方式。本团队可提供完整的工艺设计、设备设计、控制技术和成套技术,技术成熟度符合需求方要求时,可进行技术转让等合作。

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