碳鋁復合吸波材料三級乳化機

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、導電聚合物，和可吸收機械波的有機纖維材料、無機纖維材料、泡沫材料和吸波建築材料等。但上述聲波吸波材料對強噪聲的消聲效果差，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**，且對電磁波和聲波均有較高的吸收率的吸波材料。

為解決現有技術的存在的技術問題，本發明提出一種碳鋁復合吸波材料及其制備方法。為實現上述碳鋁復合吸波材料方案，本發明提供了一種碳鋁復合吸波材料的制備方法，具體包括以下步驟：

方案採用碳納米管與鋁合金為主要原料。其中，碳納米管的添加，一方面在熔煉過程中增加了熔體粘度，使熔煉過程無需添加增粘劑，另一方面可以明顯提高鋁合金的比強度，尤其碳納米管表面的化學鍍金屬層，可改善碳納米管與鋁合金的相容性和結合強度，進一步提高鋁合金基體的強度，在相同應用條件下，材料強度的提高可以提供更高的孔隙率，進而增大聲波在材料內部傳輸距離。同時，分布在鋁合金表面的碳納米管具有納米級開放的孔隙結構，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，使聲波在材料內部傳播的過程更長，從而將更多的振動能轉變為熱能並被不斷消耗，從而得到更佳的吸波效果。

同時，本發明提供的碳鋁復合吸波材料在多孔鋁合金基體中引入了碳納米管。碳納米管極高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挂鍵使碳納米管中形成固有電矩，在磁場中容易形成取向極化，增加材料的介電損耗。量子尺寸效應使電子的能級**，分散后的能級間隔處為微波的吸收提供了新的通道。由於小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應的共同作用，使碳納米管表現出**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異的吸波性能。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明進行更詳細地說明。

實施例1

將2024鋁合金8kg裝入清理乾淨的感應爐內，在氬氣保護條件下，加熱至710℃，待冷料全部熔化后，扒出淨熔體表面的浮渣。將爐溫降至700℃，通入0.2％～0.4％六氯乙烷精鍊劑進行爐內精鍊。精鍊完成后，扒淨熔體表面浮渣。

對上述鋁合金熔體進行機械攪拌，攪拌速度為200rpm。採用噴粉的方式，以氬氣為載體，將2kg制備的表面化學鍍鎳磷合金的碳納米管(碳含量50wt.％)均勻送入熔體內部。

待加料完成且化學鍍碳納米管完全浸潤后，對熔體進行以超聲分散，並按順序以1000rpm攪拌20min，以600rpm攪拌10min，以1000rpm攪拌20min，以600rpm攪拌10min，通過機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，此時隨着碳納米管的加入和分散，熔體粘度逐漸升高。然後提高攪拌速度至1500rpm，採用噴粉的方式將100g氫化鈦發泡劑(經300℃預熱2h)迅速分散在熔體中發泡，攪拌均勻后移出攪拌器，待鑄塊隨爐自然冷卻凝固后，取出鑄塊經機械加工，即得到碳鋁復合吸波材料。

經檢測實施例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試，對200Hz的低頻噪音的吸波係數約0.6。

對照例

將2024鋁合金8kg裝入清理乾淨的感應爐內，在氬氣保護條件下，加熱至710℃，待冷料全部熔化后，扒出淨熔體表面的浮渣。將爐溫降至700℃，通入0.2％～0.4％六氯乙烷精鍊劑進行爐內精鍊。精鍊完成后，扒淨熔體表面浮渣。

對上述鋁合金熔體進行機械攪拌，攪拌速度為200rpm，同時向熔體中加入單質Ca，加料完成后對熔體進行以超聲分散，並按順序以1000rpm攪拌20min，以600rpm攪拌10min，以1000rpm攪拌20min，以600rpm攪拌10min，通過機械攪拌配合超聲處理，使CaAl2和CaAl4充分分散在鋁熔體中。然後增大攪拌速度至1500rpm，採用噴粉的方式將100g氫化鈦發泡劑(經300℃預熱2h)迅速分散在熔體中發泡，攪拌均勻后移出攪拌器，待鑄塊隨爐自然冷卻凝固后，取出鑄塊經機械加工，即得到泡沫鋁材料。

一種碳鋁復合吸波材料的制備方法，具體包括以下步驟： (1) 通過表面化學鍍處理，使碳納米管表麵包覆金屬單質或合金，得到化學鍍碳納米 管； (2) 採用噴粉的方式將步驟（1)得到的表麵包覆金屬單質或合金的化學鍍碳納米管加 入到熔融的鋁合金中，攪拌分散，使化學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泡劑，攪拌使發泡劑均勻分布，然後迅速澆 注在準備好的模具中，自然冷卻后即得到碳納米管復合的泡沫鋁吸波材料； (4) 對上述碳納米管復合的泡沫鋁吸波材料進行表面陶瓷化處理，即得到碳鋁復合吸波材料。

XRS2000系列三級乳化機
三級高剪切乳化機器，主要用於微乳液及超細懸乳液的生產。由於工作腔體內三組分散頭（定子+轉子）同時工作，乳液經過高剪切后，液滴更細膩，粒徑分布更窄，因而生成的混合液穩定性更好。三組分散頭均易於更換，適合不同工藝應用。該系列中不同型號的機器都有相同的線速度和剪切率，非常易於擴大規模化生產。也符合CIP/SIP清潔標準，適合食品及醫藥生產。

高的轉速和剪切率對於獲得超細為懸浮乳液是重要的。根據一些行業特殊要求，其剪切速率可以超過15000rpm，轉子速度可以達到44m/s。在該速度範圍內，由剪切力所造成的湍流結合專門研製的電機可以使粒徑範圍小到納米級。剪切力更強，乳液的粒徑分布更窄。

以下為型號表供參考：

碳鋁復合吸波材料三級乳化機