碳鋁復(fù)合吸波材料三級(jí)乳化機(jī)
所謂吸波材料，指能吸收或者大幅減弱投射到它表面的振動(dòng)波能量的一類材料。常用吸波材料種類很多，包括可吸收電磁波的石墨、鐵氧體、碳化硅、導(dǎo)電聚合物，和可吸收機(jī)械波的有機(jī)纖維材料、無(wú)機(jī)纖維材料、泡沫材料和吸波建筑材料等。但上述聲波吸波材料對(duì)強(qiáng)噪聲的消聲效果差，而且使用壽命較短，易變形，安全性差，上述電磁波吸波材料的吸波效果密度大，高溫特性差等問題。目前仍未能得到一種綜合性能**，且對(duì)電磁波和聲波均有較高的吸收率的吸波材料。
為解決現(xiàn)有技術(shù)的存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種碳鋁復(fù)合吸波材料及其制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述碳鋁復(fù)合吸波材料方案，本發(fā)明提供了一種碳鋁復(fù)合吸波材料的制備方法，具體包括以下步驟：
方案采用碳納米管與鋁合金為主要原料。其中，碳納米管的添加，一方面在熔煉過(guò)程中增加了熔體粘度，使熔煉過(guò)程無(wú)需添加增粘劑，另一方面可以明顯提高鋁合金的比強(qiáng)度，尤其碳納米管表面的化學(xué)鍍金屬層，可改善碳納米管與鋁合金的相容性和結(jié)合強(qiáng)度，進(jìn)一步提高鋁合金基體的強(qiáng)度，在相同應(yīng)用條件下，材料強(qiáng)度的提高可以提供更高的孔隙率，進(jìn)而增大聲波在材料內(nèi)部傳輸距離。同時(shí)，分布在鋁合金表面的碳納米管具有納米級(jí)開放的孔隙結(jié)構(gòu)，使多孔鋁合金材料具備更高的孔隙表面積。以上兩方面共同作用，使聲波在材料內(nèi)部傳播的過(guò)程更長(zhǎng)，從而將更多的振動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮懿⒈徊粩嘞模瑥亩玫礁训奈ㄐЧ?br/>
同時(shí)，本發(fā)明提供的碳鋁復(fù)合吸波材料在多孔鋁合金基體中引入了碳納米管。碳納米管*的比表面積和高比例表面原子，容易造成入射波的多重散射；大量的晶體缺陷和懸掛鍵使碳納米管中形成固有電矩，在磁場(chǎng)中容易形成取向極化，增加材料的介電損耗。量子尺寸效應(yīng)使電子的能級(jí)**，分散后的能級(jí)間隔處為微波的吸收提供了新的通道。由于小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)的共同作用，使碳納米管表現(xiàn)出**的的吸波性能，引入碳納米管的多孔鋁合金基體也被賦予優(yōu)異的吸波性能。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地說(shuō)明。
實(shí)施例1
將2024鋁合金8kg裝入清理干凈的感應(yīng)爐內(nèi)，在氬氣保護(hù)條件下，加熱至710℃，待冷料全部熔化后，扒出凈熔體表面的浮渣。將爐溫降至700℃，通入0.2%～0.4%六氯乙烷精煉劑進(jìn)行爐內(nèi)精煉。精煉完成后，扒凈熔體表面浮渣。
對(duì)上述鋁合金熔體進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌速度為200rpm。采用噴粉的方式，以氬氣為載體，將2kg制備的表面化學(xué)鍍鎳磷合金的碳納米管(碳含量50wt.%)均勻送入熔體內(nèi)部。
待加料完成且化學(xué)鍍碳納米管*浸潤(rùn)后，對(duì)熔體進(jìn)行以超聲分散，并按順序以1000rpm攪拌20min，以600rpm攪拌10min，以1000rpm攪拌20min，以600rpm攪拌10min，通過(guò)機(jī)械攪拌配合超聲處理，使碳納米管均勻分散在鋁合金熔體中，此時(shí)隨著碳納米管的加入和分散，熔體粘度逐漸升高。然后提高攪拌速度至1500rpm，采用噴粉的方式將100g氫化鈦發(fā)泡劑(經(jīng)300℃預(yù)熱2h)迅速分散在熔體中發(fā)泡，攪拌均勻后移出攪拌器，待鑄塊隨爐自然冷卻凝固后，取出鑄塊經(jīng)機(jī)械加工，即得到碳鋁復(fù)合吸波材料。
經(jīng)檢測(cè)實(shí)施例1制備得到的吸波材料孔隙率約91%，取直徑5cm，厚3cm的樣品做吸波性能測(cè)試，對(duì)200Hz的低頻噪音的吸波系數(shù)約0.6。
對(duì)照例
將2024鋁合金8kg裝入清理干凈的感應(yīng)爐內(nèi)，在氬氣保護(hù)條件下，加熱至710℃，待冷料全部熔化后，扒出凈熔體表面的浮渣。將爐溫降至700℃，通入0.2%～0.4%六氯乙烷精煉劑進(jìn)行爐內(nèi)精煉。精煉完成后，扒凈熔體表面浮渣。
對(duì)上述鋁合金熔體進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌速度為200rpm，同時(shí)向熔體中加入單質(zhì)Ca，加料完成后對(duì)熔體進(jìn)行以超聲分散，并按順序以1000rpm攪拌20min，以600rpm攪拌10min，以1000rpm攪拌20min，以600rpm攪拌10min，通過(guò)機(jī)械攪拌配合超聲處理，使CaAl2和CaAl4充分分散在鋁熔體中。然后增大攪拌速度至1500rpm，采用噴粉的方式將100g氫化鈦發(fā)泡劑(經(jīng)300℃預(yù)熱2h)迅速分散在熔體中發(fā)泡，攪拌均勻后移出攪拌器，待鑄塊隨爐自然冷卻凝固后，取出鑄塊經(jīng)機(jī)械加工，即得到泡沫鋁材料。
一種碳鋁復(fù)合吸波材料的制備方法，具體包括以下步驟： (1) 通過(guò)表面化學(xué)鍍處理，使碳納米管表面包覆金屬單質(zhì)或合金，得到化學(xué)鍍碳納米 管； (2) 采用噴粉的方式將步驟(1)得到的表面包覆金屬單質(zhì)或合金的化學(xué)鍍碳納米管加 入到熔融的鋁合金中，攪拌分散，使化學(xué)鍍碳納米管均勻分散在鋁合金熔體中； (3) 向步驟(2)得到的鋁合金熔體中加入發(fā)泡劑，攪拌使發(fā)泡劑均勻分布，然后迅速澆 注在準(zhǔn)備好的模具中，自然冷卻后即得到碳納米管復(fù)合的泡沫鋁吸波材料； (4) 對(duì)上述碳納米管復(fù)合的泡沫鋁吸波材料進(jìn)行表面陶瓷化處理，即得到碳鋁復(fù)合吸波材料。
GRS20002000系列三級(jí)乳化機(jī)
三級(jí)高剪切乳化機(jī)器，主要用于微乳液及超細(xì)懸乳液的生產(chǎn)。由于工作腔體內(nèi)三組分散頭(定子+轉(zhuǎn)子)同時(shí)工作，乳液經(jīng)過(guò)高剪切后，液滴更細(xì)膩，粒徑分布更窄，因而生成的混合液穩(wěn)定性更好。三組分散頭均易于更換，適合不同工藝應(yīng)用。該系列中不同型號(hào)的機(jī)器都有相同的線速度和剪切率，非常易于擴(kuò)大規(guī)模化生產(chǎn)。也符合CIP/SIP清潔標(biāo)準(zhǔn)，適合食品及醫(yī)藥生產(chǎn)。
高的轉(zhuǎn)速和剪切率對(duì)于獲得超細(xì)為懸浮乳液是重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求，其剪切速率可以超過(guò)15000rpm，轉(zhuǎn)子速度可以達(dá)到44m/s。在該速度范圍內(nèi)，由剪切力所造成的湍流結(jié)合專門研制的電機(jī)可以使粒徑范圍小到納米級(jí)。剪切力更強(qiáng)，乳液的粒徑分布更窄。
碳鋁復(fù)合吸波材料三級(jí)乳化機(jī)
2024-01-31
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