技术领域
[0001] 本
发明涉及
建筑材料技术领域,具体涉及一种支撑力强的泡沫铝钢梁。
背景技术
[0002] 泡沫金属是一种由金属基体和气孔组成的新
型材料。一般金属都具有密实的多
晶体结构,其中的孔隙,如
缩孔、疏松、气孔等,是作为一种
缺陷来对待的,当缺陷多时,就会影响材料的性能,甚至成为废品。而泡沫金属恰恰是利用了材料的这种缺陷,当金属材料的这种缺陷数量达到一定程度(及孔隙率为40-98%,孔径为0.5-6mm或更大)后,可在牺牲其强度等力学性能的同时,获得其它如热、声、
能量吸收、轻质等优越性能而成为一种新型结构功能材料。
[0003] 泡沫金属材料因其具有优异的物理性能、化学性能、力学性能与可回收性等,被认为是一类很有发展前景的新材料,可用做环境保护的降噪材料,振动和冲击能量吸收器,粉尘和
流体过滤器,发
电机排气的消音器,室内保温、阻燃和
隔音装饰材料,多孔
电极,高温
垫圈和耐磨垫,催化剂载体,屏蔽
电磁波的材料等。
[0004] 最近十几年中,
金属泡沫特别是铝泡沫,由于它们在
挤压、弯曲、和有用的热学
和声学性能方面的高
空隙率力学性能,受到越来越多的关注。泡沫铝质轻、隔音、阻燃,有很强的吸能和
电磁屏蔽作用,因此受到国防工业部
门的高度重视,由于泡沫铝在韧性和热导率方面的优势,泡沫铝也常用作催化载体材料。目前已提出的泡沫铝制备工艺较多,主要可分为液态金属
凝固法、固态金属
烧结法及沉积法三类,现已开发出的具有工业价值的生产工艺,如熔体发泡法、渗流
铸造法、粉末
冶金发泡法、电化学沉积法、
粉末冶金法等,在实际生产中应用较广泛,熔体发泡法获得的泡沫铝孔洞间相互独立,一般称为闭孔泡沫铝;而后几种方法获得的泡沫铝孔洞往往相互连通,因此称为通孔泡沫铝。
[0005] 但目前市场上开发出的泡沫铝产品类型较少,使用范围受限,造价高,还不能普及应用。
发明内容
[0006] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种制造方便,实用性能好的支撑力强的泡沫铝钢梁。
[0007] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
[0008] 一种支撑力强的泡沫铝钢梁,由一层钢板和一层泡沫铝板相互
叠加构成,其
中底层和表层均为钢板层,并通过紧箍
钢带捆扎在一起构成一钢梁体,钢板和泡沫铝板的表面相互贴合,力量传输均匀,可根据钢梁的具体长度进行剪切,在支撑时将钢梁竖向放置,具有非常好的强度和支撑力度,整体质轻,不易弯曲
变形,承受的压力可以由泡沫铝进行吸收;
[0009] 所述钢板层中使用的钢板采用增强处理,钢板厚度和高度根据
载荷力和受力宽度进行设计;泡沫铝厚度也根据层数及受力宽度进行设计。
[0010] 本发明的有益效果是:本发明结构简单,设计新颖,通过改变传统钢梁结构,使得钢梁承载力强,不易变形,发挥竖向钢结构承载能力,大大减轻承载体自重;且发泡剂价格低廉,经济有效,减少了传统的制备步骤,降低了生产成本;发泡剂具有的增稠和发泡的双重作用增大了泡沫铝的孔隙率。
附图说明
[0011] 图1为本发明结构截面图。
具体实施方式
[0012] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
[0013] 如图1所示,一种支撑力强的泡沫铝钢梁,由一层钢板1和一层泡沫铝板2相互叠加构成,其中底层和表层均为钢板层1,并通过紧箍钢带3捆扎在一起构成一钢梁体,钢板1和泡沫铝板2的表面相互贴合,力量传输均匀,可根据钢梁的具体长度进行剪切,在支撑时将钢梁竖向放置,具有非常好的强度和支撑力度,整体质轻,不易弯曲变形,承受的压力可以由泡沫铝进行吸收;
[0014] 钢板层中使用的钢板采用增强处理,钢板厚度和高度根据载荷力和受力宽度进行设计;泡沫铝厚度也根据层数及受力宽度进行设计。
[0015] 泡沫铝板是由以下重量份数的组分构成:铝粉100份、镁粉5份、改性发泡剂5份;
[0016] 上述发泡剂是由以下重量份数的组分构成:
石墨烯5份、
粉煤灰10份、
石膏2份、硫
铁矿烧渣5份、消石灰粉2份、滑石粉0.5份、稀土混合物2份、
氧化锆0.5份、
煅烧高岭土0.5份;
[0017] 上述改性发泡剂的制备方法为:将粉煤灰、石膏、硫铁矿烧渣、消石灰粉、滑石粉、氧化锆及煅烧高岭土粉料以无
水乙醇为分散介质,其中粉料与乙醇的
质量比为1:30,在超声清洗机上超声分散1小时;把经超声分散的混合料放入尼龙球磨罐中,加入
石墨烯和稀土混合物以玛瑙球为磨球,球料质量比为7:1,在转速为150转/分的条件下,在
球磨机中连续球磨2小时,将球磨完毕的粉料连同玛瑙磨球一起倒入粉料盘中,在80℃下烘干,把烘干的粉料过筛,取出玛瑙磨球,然后将混合粉
研磨,直至无较大团聚为止,至此,改性发泡剂制备完毕;
[0018] 利用上述发泡剂制备泡沫铝板的方法如下:
[0019] 1)
熔化过程:将铝粉、镁粉、
碳化
硅、
锡粉及硅钨酸加热到800-1200℃后恒温,直至原料全部熔化;
[0020] 2)增粘过程和发泡过程:向铝熔体中加入改性发泡剂,并以1500-2000rpm的搅拌速度搅拌5-10min,使熔体
粘度增加,同时使改性发泡剂在铝熔体中分布均匀;
[0021] 3)保温过程:发泡剂混合均匀后,680-760℃恒温,保温5-10min;
[0022] 4)冷却过程:泡沫铝板形成后,使其在空气中自然冷却或强制水冷。
[0023] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述
实施例的限制,上述实施例和
说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的
权利要求书及其等效物界定。